內地發表量子電腦原型 快Google處理器100億倍

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陸朝陽（左）與潘建偉（右）教授。

中國科學技術大學教授潘建偉、陸朝陽等組成的研究團隊，與中科院上海微系統所、國家並行計算機工程技術研究中心合作，成功研製出名為「九章」的量子電腦原型機，處理特定問題的速度較Google去年發表的量子處理器Sycamore快100億倍。相關研究成果的論文周五（4日）在國際學術期刊《科學》上發表。

潘建偉的團隊長期鑽研光量子信息處理技術，於2017年研製出世界首部超越早期電子管電腦（ENIAC）的光量子電腦原型機。2019年，團隊進一步研製了確定性偏振、高純度、高全同性和高效率的國際最高性能單光子源，實現了20光子輸入60模式干涉線路的玻色取樣，輸出複雜度相當於48個量子比特的希爾伯特態空間（rigged Hilbert space）。 潘建偉表示，九章的命名是為了紀念中國古代最早的數學專著《九章算術》。

陸朝陽教授表示，九章通過在量子光源、量子干涉、單光子探測器等領域的自主創新，採取由76個光子輸出，在目前世界上最大尺寸的100乘100干涉儀進行「高斯玻色取樣」。實驗結果顯示，九章處理特定問題的速度，比目前全球最快的超級電腦「富岳」快100萬億倍，成功實現了「量子霸權」，意思是指用量子電腦進行一個運算任務，是包括超級電腦在內的任何傳統電腦都無法在合理時間內完成運算。

量子電腦在原理上具有超快的並行計算能力，可望通過特定算法，在一些具有重大社會和經濟價值的問題，如密碼破譯、大數據優化、材料設計、藥物分析等，實現幾何級數的加速。另外該技術在圖論、機器學習、量子化學等領域的潛在應用價值，因此將是後續發展的重要方向。

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