邊肖在百度熱搜列表上看到中國量子計算原型的九章大受歡迎。從熱度來看，中國量子計算原型九章已經引起了廣大網友的關注，所以并不是每個網友都知道中國量子計算原型九章的來龍去脈。想必不了解具體情況的網友一定想了解一下中國量子計算原型的九章是怎么出來的。來自MicroNet的消息，據中國科學技術大學12月4日消息，由潘建偉、陸朝陽組成的研究團隊與中國科學院上海微系統研究所、國家并行計算機工程與技術中心合作，構建了一個76光子量子計算原型的“九章”，實現了具有實用前景的“高斯玻色采樣”任務的快速求解。根據現有理論，量子計算系統處理高斯玻色樣本的速度比目前最快的超級計算機快100萬億倍。

相當于比谷歌去年發(fā)布的53位超導量子計算原型“懸鈴木”快100億倍。這一成就使我國成功地達到了量子計算研究的第一個里程碑:量子計算的優(yōu)越性。相關論文于12月4日在線發(fā)表在國際學術期刊《科學》上。

光量子干涉物理圖:左下部分為輸入光學部分，右下部分為鎖相光路，上部分輸出100個光模，通過低損耗單模光纖與100個超導單光子探測器相連。

量子計算機原則上具有超快速并行計算能力，通過特定的算法有望在一些具有巨大社會和經濟價值的問題上實現比經典計算機指數級的加速。目前，量子計算機的發(fā)展已經成為世界科技前沿最大的挑戰(zhàn)之一，成為歐美發(fā)達國家競爭的焦點。對于量子計算機的研究，這一領域的國際同行認識到有三個指數發(fā)展階段:

1.開發(fā)50-100量子位的高精度專用量子計算機，高效解決超級計算機無法解決的高度復雜的具體問題，實現計算科學中“量子計算優(yōu)越性”的里程碑。

第二，通過對大規(guī)模多體量子系統的精確制備、操縱和探測，研制出一種能夠相干操縱數百個量子位的量子模擬器，用于解決某些超級計算機無能的大實用價值問題。

3.通過積累專用量子計算和模擬器開發(fā)過程中開發(fā)的各種技術，可以提高量子比特的操縱精度，達到量子計算苛刻的容錯閾值，可以大大增加集成量子比特的數量，實現容錯量子邏輯門，開發(fā)可編程通用量子計算原型。

潘建偉的團隊在光量子信息處理方面一直處于國際領先水平。2017年，該團隊建造了世界上第一臺超越早期經典計算機的光學量子計算原型。2019年，團隊進一步研制出了世界上性能最高的確定性偏振、高純度、高各向同性、高效率的單光子源，實現了20個光子輸入60模干涉線的Bose采樣。輸出復雜度相當于48個量子比特的希爾伯特態(tài)空，接近“量子計算優(yōu)勢”。

按照目前最好的經典算法，“九章”處理高斯玻色采樣的速度比世界第一超級計算機“福越”快100萬億倍，相當于比谷歌去年發(fā)布的53位量子計算原型“懸鈴木”快100億倍。同時，高斯玻色采樣證明的量子計算的優(yōu)越性不依賴于樣本數，克服了Google 53位隨機電路采樣實驗中量子優(yōu)越性依賴于樣本數的漏洞?！毒耪隆返妮敵隽孔討B(tài)空達到了1030。這一成果牢固確立了中國作為國際量子計算研究第一方陣的地位，為實現未來能夠解決具有重大實用價值問題的大規(guī)模量子模擬器奠定了技術基礎。此外，基于“九章”量子計算原型的高斯玻色采樣算法在圖論、機器學習、量子化學等領域具有潛在的應用，將是未來發(fā)展的重要方向。

《科學》雜志的評論者將這項工作評為“最先進的實驗”和“偉大的成就”。研究人員希望這項工作能夠激發(fā)更多經典的算法模擬工作，預計未來會有空的改進。量子優(yōu)勢實驗不是一蹴而就的任務，而是更快的經典算法和不斷改進的量子計算硬件之間的競爭，但最終量子并行會產生超越經典計算機的計算能力。以上項目得到了中國科學院、安徽省、科技部、上海市和中國基金會的支持。