金点言论 2023-10-12 14:21:54

速度比超级计算机快200亿年!中国量子计算取得突破性进展

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导语

中国科学家表示,他们最新的量子计算机在百万分之一秒内解决了一个极其复杂的数学问题,这比世界上最快的超级计算机快了200多亿年。

中国科学家表示,他们最新的量子计算机在百万分之一秒内解决了一个极其复杂的数学问题,这比世界上最快的超级计算机快了200多亿年

速度比超级计算机快200亿年!中国量子计算取得突破性进展

据同行评议期刊《物理评论快报》周二发表的一篇论文称,“九章三号”原型机还打破了该系列前代产品所创造的记录,计算速度提高了100万倍

该研究小组由中国国家量子研究计划的首席科学家潘建伟领导。在2020年,潘的团队成功构建了第一台“九章”光量子计算原型机。该系列使用光子(以光速传播的微小粒子)作为计算的物理介质,每个光子携带一个量子位,量子位是量子信息的基本单位。

在前两个版本的机器中,光子数量分别从76个增加到113个,在最新的迭代中,潘和他的团队实现了构建255个光子的进步

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研究人员利用“九章三号”解决了一个基于高斯玻色子采样的复杂问题,该问题模拟了光粒子穿过晶体和镜子迷宫的行为。

这项任务最初是作为一个没有目的的物理游戏提出的,不过最近的一些研究表明,玻色子采样可能在密码学中有一些应用。

在实验中,研究小组表示,“九章三号”解决了一个样本复杂度最高的问题,声称它能够在百万分之一秒内完成任务。

研究人员还表示,经典超级计算机“前沿”在2022年中期被评为世界上最强大的超级计算机,但完成同样的任务将需要200多亿年的时间

速度比超级计算机快200亿年!中国量子计算取得突破性进展

在量子技术领域中,中国、美国和其他国家正在展开一场激烈的竞赛。一台量子计算机可以超越传统计算机,解决传统计算机无法解决的问题。不过他们正在使用不同的方法来实现这一目标,光子处理器只是量子计算的几种类型之一。

总部位于多伦多的Xanadu公司也在与基于光的系统竞争。该公司与美国国家标准与技术研究院(NIST)合作,于2022年推出了具有216个光子的“北极光”量子处理器。

但是,尽管速度很快,这些机器还不会取代普通计算机。在这个阶段,它们只能在受保护的环境中短期地执行高度特定的任务,因为他们也会犯很多错误。

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2021年,当九章二号出现时,潘表示,该团队希望“通过四到五年的努力”实现量子纠错。

2019年,量子计算先驱佐勒表示,尽管在实验室中出现了具有数十个量子比特的小型量子计算机,但要使它们真正实用还需要在纠错方面取得突破。“在未来的5到10年里,我们可能会看到拥有几百个量子比特的量子计算机的出现,有些甚至具有部分纠错能力。”

佐勒推测,要实现大规模高速量子计算机,将需要数万甚至数百万个量子比特,以及强大的纠错能力

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