重大突破！潘建偉團(tuán)隊(duì)透露光量子計(jì)算最新進(jìn)展：“量子優(yōu)越性”比谷歌快100萬倍

每經(jīng)編輯 張喜威

據(jù)安徽日報(bào)，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)常務(wù)副校長、中國科學(xué)院院士、西湖大學(xué)創(chuàng)校校董潘建偉教授9月5日在西湖大學(xué)首場公開課演講上向公眾透露光量子計(jì)算最新進(jìn)展：他帶領(lǐng)的研究團(tuán)隊(duì)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了光量子計(jì)算性能超過谷歌53比特量子計(jì)算機(jī)的100萬倍。

量子力學(xué)通過百余年的發(fā)展，為解決信息科技的重大問題做好了準(zhǔn)備。量子計(jì)算機(jī)能解決傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)無法解決的復(fù)雜難題，展現(xiàn)量子優(yōu)越性。比如，量子計(jì)算的計(jì)算能力隨著可操縱的量子比特?cái)?shù)呈指數(shù)增長。利用萬億次經(jīng)典計(jì)算機(jī)分解300位的大數(shù)需要15萬年，而利用萬億次量子計(jì)算機(jī)只需1秒。去年10月，谷歌開發(fā)出了一個(gè)全新的53量子比特處理器，只用了約200秒就解決了經(jīng)典計(jì)算機(jī)大約需要1萬年才能完成的任務(wù)。“就在上個(gè)星期，我們剛剛完成了對50個(gè)光子的玻色取樣，相比谷歌的‘量子優(yōu)越性’大概可以快100萬倍。”潘建偉透露。

潘建偉 圖片來源：新華社

潘建偉長期從事量子光學(xué)、量子信息和量子力學(xué)基礎(chǔ)問題檢驗(yàn)等方面的研究工作，是該領(lǐng)域有國際影響的學(xué)者。此前，潘建偉團(tuán)隊(duì)成員朱曉波教授也在中科大上海研究院舉辦的“墨子沙龍”上表示，中科大團(tuán)隊(duì)年內(nèi)將實(shí)現(xiàn)60比特量子計(jì)算系統(tǒng)，將超越谷歌實(shí)現(xiàn)的53比特量子計(jì)算水平。

據(jù)環(huán)球時(shí)報(bào)，去年10月23日，谷歌在英國《自然》雜志上刊登論文，宣稱其量子計(jì)算器已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了“量子霸權(quán)”(quantum supremacy)。谷歌首席執(zhí)行官桑德爾·皮查伊(Sundar Pichai)發(fā)表文章，說谷歌一共花費(fèi)了13年的時(shí)間來達(dá)成這一突破。

圖片來源：每經(jīng)記者 張曉慶 攝（資料圖）

另據(jù)央視新聞去年9月報(bào)道，多家英媒披露，科技巨頭谷歌(Google)一份內(nèi)部研究報(bào)告顯示，其研發(fā)的量子計(jì)算機(jī)成功在3分20秒時(shí)間內(nèi)，完成傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)需1萬年時(shí)間處理的問題，并聲稱是全球首次實(shí)現(xiàn)“量子霸權(quán)”。

該報(bào)告指出，谷歌研究人員架設(shè)出53量子位的量子計(jì)算機(jī)，并以“懸鈴木”為代號(hào)。“懸鈴木”量子計(jì)算機(jī)所進(jìn)行的運(yùn)算，是要證明一個(gè)隨機(jī)數(shù)字生成器符合“隨機(jī)”的標(biāo)準(zhǔn)。按報(bào)告所指，即使是現(xiàn)存最先進(jìn)的傳統(tǒng)超級(jí)計(jì)算機(jī)“Summit”，對量子電路的一個(gè)實(shí)例取樣100萬次，亦需時(shí)1萬年處理，但“懸鈴木”僅需200秒便完成運(yùn)算。

實(shí)際上，除谷歌外，國際商業(yè)機(jī)器(IBM)、英特爾等不同企業(yè)均在研發(fā)量子計(jì)算機(jī)，其中IBM于9月較早前，亦成功創(chuàng)造出53量子位計(jì)算機(jī)，是IBM第14部量子計(jì)算機(jī)，亦是運(yùn)算能力最高的一部，并計(jì)劃由10月起，在網(wǎng)上提供53量子位計(jì)算機(jī)予客戶使用。

谷歌過去曾預(yù)計(jì)，在2017年底實(shí)現(xiàn)“量子霸權(quán)”，并一度架設(shè)出72量子位計(jì)算機(jī)，但由于太難駕馭，改為研究53量子位。

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封面圖片來源：新華社