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中國量子計(jì)算原型機(jī)“九章”問世,外國專家披露背后趣事
【文/觀察者網(wǎng) 童黎】給領(lǐng)先全球的科研成果取名“九章”,中國科學(xué)家再次玩起“中式浪漫”,既紀(jì)念中國古代最早的數(shù)學(xué)專著《九章算術(shù)》,也致敬過去20年的努力。
觀察者網(wǎng)注意到,中科大潘建偉院士的量子計(jì)算原型機(jī)研究團(tuán)隊(duì)中,既有28歲當(dāng)上教授的中堅(jiān)力量,也不乏97年的后生。
而為《科學(xué)》雜志審核這篇論文的外國專家,還發(fā)文披露了與中國團(tuán)隊(duì)之間的有趣互動,感慨“這是迄今為止我寫過最昂貴的審稿報(bào)告”。他同時(shí)對中國科學(xué)家寄來200只口罩,表示感謝。
圖自新華網(wǎng)
快過“懸鈴木”,“九章”后來居上
北京時(shí)間12月4日,國際學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》網(wǎng)站刊登中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)潘建偉、陸朝陽等組成的研究團(tuán)隊(duì)與中科院上海微系統(tǒng)所、國家并行計(jì)算機(jī)工程技術(shù)研究中心合作成果。
他們構(gòu)建了76個光子的量子計(jì)算原型機(jī)“九章”,實(shí)現(xiàn)了具有實(shí)用前景的“高斯玻色取樣”任務(wù)的快速求解。
“九章”的厲害之處在哪兒?
2019年,谷歌推出53個超導(dǎo)量子比特的計(jì)算機(jī)“懸鈴木”,對一個數(shù)學(xué)算法的計(jì)算效率遠(yuǎn)超當(dāng)時(shí)世界最快的超級計(jì)算機(jī),率先實(shí)現(xiàn)了“量子優(yōu)越性”(quantum supremacy,國外也稱之為“量子霸權(quán)”)。
而“九章”讓中國成為了全球第二個實(shí)現(xiàn)“量子優(yōu)越性”的國家,并且后來居上。
據(jù)新華社報(bào)道,高斯玻色取樣是一個計(jì)算概率分布的算法,可用于編碼和求解多種問題。當(dāng)求解5000萬個樣本的高斯玻色取樣問題時(shí),“九章”需200秒,目前世界上最快的超級計(jì)算機(jī)“富岳”則需6億年。
中科大新聞稿還指出,根據(jù)目前最優(yōu)的經(jīng)典算法,“九章”對于處理高斯玻色取樣的速度比超級計(jì)算機(jī)“富岳”快100萬億倍,等效地比谷歌的“懸鈴木”快100億倍。
同時(shí),通過高斯玻色取樣證明的量子計(jì)算優(yōu)越性不依賴于樣本數(shù)量,克服了谷歌53比特隨機(jī)線路取樣實(shí)驗(yàn)中量子優(yōu)越性依賴于樣本數(shù)量的漏洞。
圖自新華網(wǎng)
圖自文匯網(wǎng)
不過,潘建偉團(tuán)隊(duì)的光量子計(jì)算機(jī)和谷歌的超導(dǎo)量子計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)“量子優(yōu)越性”的途徑不同,各有所長。
尤其,國際同行公認(rèn),量子計(jì)算機(jī)領(lǐng)域有三個指標(biāo)性的發(fā)展階段:發(fā)展具備50-100個量子比特的高精度專用量子計(jì)算機(jī),實(shí)現(xiàn)計(jì)算科學(xué)中“量子計(jì)算優(yōu)越性”的里程碑;將量子模擬機(jī)用于解決一些超級計(jì)算機(jī)無法勝任、具有重大實(shí)用價(jià)值的問題,比如量子化學(xué)、新材料設(shè)計(jì)、優(yōu)化算法等;研制可編程的通用量子計(jì)算原型機(jī)。
目前,“九章”剛剛幫助我國達(dá)成第一個里程碑,是一臺專用型量子計(jì)算機(jī),和“懸鈴木”一樣只能用來解決一個特定問題。而在圖論、機(jī)器學(xué)習(xí)、量子化學(xué)等領(lǐng)域的潛在應(yīng)用,將是“九章”后續(xù)發(fā)展的重要方向。
潘建偉今年表示,“希望能夠通過15年到20年的努力,研制出通用的量子計(jì)算機(jī),來解決密碼分析、藥物設(shè)計(jì)等很多非常廣泛的問題?!?
試驗(yàn)“太燒錢”、寄來200只口罩……美專家披露有趣互動
觀察者網(wǎng)注意到,潘建偉團(tuán)隊(duì)可以說非常年輕。其中,80后的陸朝陽早在28歲時(shí),就成為了中科大最年輕的教授。
另據(jù)《知識分子》披露,排在論文作者欄前列的鐘翰森為95年出生,王輝是91年出生,陳明城90年出生,鄧宇皓則生于97年。
視頻截圖
標(biāo)簽 量子計(jì)算機(jī)- 責(zé)任編輯: 童黎 
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