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——中国科学院办院方针

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【人民日报】“九章”量子计算机的里程碑意义

2020-12-18 人民日报 沈慎
【字体:

语音播报

  【现象】近日,中国科学技术大学宣布七乐国际-首页_欢迎您七乐国际-首页_欢迎您,该校潘建伟团队与中科院上海微系统所七乐国际-首页_欢迎您、国家并行计算机工程技术研究中心合作七乐国际-首页_欢迎您,成功构建76个光子的量子计算原型机“九章”七乐国际-首页_欢迎您,求解数学算法“高斯玻色取样”只需200秒,而目前世界最快的超级计算机要用6亿年。这一项研究成果刊发在国际学术期刊《科学》杂志上七乐国际-首页_欢迎您,审稿人评价这是“一个最先进的实验”“一个重大成就”。

  【点评】

  《九章算术》是我国古代著名的数学专著七乐国际-首页_欢迎您七乐国际-首页_欢迎您,它的出现标志着中国古代数学形成了完整的体系七乐国际-首页_欢迎您七乐国际-首页_欢迎您。而这台以“九章”命名的量子计算机同样具有里程碑意义:这一突破使我国成为全球第二个实现“量子优越性”的国家七乐国际-首页_欢迎您,牢固确立了我国在国际量子计算研究领域的领先地位。

  证明量子优越性七乐国际-首页_欢迎您七乐国际-首页_欢迎您,被认为是量子计算从理论到实践“里程碑的转折点”七乐国际-首页_欢迎您七乐国际-首页_欢迎您。何为量子优越性七乐国际-首页_欢迎您?专家表示七乐国际-首页_欢迎您,“如果量子计算原型机七乐国际-首页_欢迎您,在某个问题上的计算能力超过了最强的传统计算机七乐国际-首页_欢迎您七乐国际-首页_欢迎您,就证明量子计算在未来有多方超越的可能七乐国际-首页_欢迎您?!蓖ㄋ桌唇财呃止?首页_欢迎您七乐国际-首页_欢迎您,就是用极端复杂的问题来考验量子计算七乐国际-首页_欢迎您七乐国际-首页_欢迎您,让它在实际应用中证明自己的实力七乐国际-首页_欢迎您七乐国际-首页_欢迎您。潘建伟团队构建量子计算原型机“九章”七乐国际-首页_欢迎您七乐国际-首页_欢迎您七乐国际-首页_欢迎您,在室温条件下运行计算“高斯玻色取样”问题七乐国际-首页_欢迎您七乐国际-首页_欢迎您,处理5000万个样本只需200秒七乐国际-首页_欢迎您七乐国际-首页_欢迎您,而超级计算机则需要6亿年七乐国际-首页_欢迎您七乐国际-首页_欢迎您;处理100亿个样本七乐国际-首页_欢迎您,“九章”只需10小时七乐国际-首页_欢迎您七乐国际-首页_欢迎您七乐国际-首页_欢迎您七乐国际-首页_欢迎您,超级计算机则需要1200亿年七乐国际-首页_欢迎您。如此强大的算力七乐国际-首页_欢迎您七乐国际-首页_欢迎您,全面超过传统的超级计算机七乐国际-首页_欢迎您,证明了“量子优越性”的存在七乐国际-首页_欢迎您。

  作为世界科技前沿领域,研制量子计算机是世界各国角逐的焦点七乐国际-首页_欢迎您。此前七乐国际-首页_欢迎您,美国物理学家带领的谷歌团队宣布研制出53个量子比特的计算机“悬铃木”七乐国际-首页_欢迎您,在全球首次实现“量子优越性”。而相比“悬铃木”七乐国际-首页_欢迎您,“九章”有三大优势:一是速度更快七乐国际-首页_欢迎您。虽然算的不是同一个数学问题七乐国际-首页_欢迎您,但与最快的超算等效比较七乐国际-首页_欢迎您七乐国际-首页_欢迎您,“九章”比“悬铃木”快100亿倍七乐国际-首页_欢迎您。二是环境适应性更强七乐国际-首页_欢迎您。三是弥补了技术漏洞∑呃止?首页_欢迎您七乐国际-首页_欢迎您!按蚋霰确狡呃止?首页_欢迎您,就是谷歌的机器短跑可以跑赢超算,长跑跑不赢七乐国际-首页_欢迎您;我们的机器短跑和长跑都能跑赢∑呃止?首页_欢迎您七乐国际-首页_欢迎您!笨蒲Ъ业谋扔魃亟沂玖恕熬耪隆钡牧煜戎ζ呃止?首页_欢迎您。高品质光子源七乐国际-首页_欢迎您、高精度锁相七乐国际-首页_欢迎您七乐国际-首页_欢迎您、规?七乐国际-首页_欢迎您;缮妗幌钕畲葱掠胪黄?,让“九章”后来居上七乐国际-首页_欢迎您。

  “九章”只是在量子计算第一阶段树起了一座里程碑七乐国际-首页_欢迎您,未来的路还很长七乐国际-首页_欢迎您。一方面七乐国际-首页_欢迎您,无论是谷歌的“悬铃木”处理“随机线路取样”,还是“九章”求解“高斯玻色取样”,都只能用来解决某一个特定问题七乐国际-首页_欢迎您。另一方面七乐国际-首页_欢迎您七乐国际-首页_欢迎您,目前可用来搭建量子计算机的材料有限,未来量子计算机的突破,更有可能依赖于新材料在量子计算硬件上的创新∑呃止?首页_欢迎您七乐国际-首页_欢迎您?蒲Ъ彝哦颖硎酒呃止?首页_欢迎您,“希望能够通过15年到20年的努力七乐国际-首页_欢迎您,研制出通用的量子计算机七乐国际-首页_欢迎您,用以解决一些应用非常广泛的问题七乐国际-首页_欢迎您七乐国际-首页_欢迎您,比如密码分析七乐国际-首页_欢迎您、气象预报七乐国际-首页_欢迎您、药物设计等等七乐国际-首页_欢迎您,同时也可以用于进一步探索物理学七乐国际-首页_欢迎您七乐国际-首页_欢迎您、化学七乐国际-首页_欢迎您七乐国际-首页_欢迎您、生物学领域的一些复杂问题七乐国际-首页_欢迎您七乐国际-首页_欢迎您七乐国际-首页_欢迎您?!?/p>

  任何重大科技创新从来都不是轻轻松松实现的七乐国际-首页_欢迎您七乐国际-首页_欢迎您七乐国际-首页_欢迎您七乐国际-首页_欢迎您。我国之所以能够在量子科技领域取得一大批具有国际影响力的重大创新成果七乐国际-首页_欢迎您七乐国际-首页_欢迎您、实现从“跟跑”到“并跑”“领跑”转变,离不开未雨绸缪的战略谋划和系统布局七乐国际-首页_欢迎您七乐国际-首页_欢迎您,更有赖于科学家和科技工作者奋起直追七乐国际-首页_欢迎您七乐国际-首页_欢迎您、埋头苦干七乐国际-首页_欢迎您七乐国际-首页_欢迎您七乐国际-首页_欢迎您七乐国际-首页_欢迎您。不畏艰难险阻七乐国际-首页_欢迎您七乐国际-首页_欢迎您七乐国际-首页_欢迎您、勇攀科学高峰,在量子科技领域再取得一批高水平原创成果七乐国际-首页_欢迎您,中国科学家定能创造更多令世人刮目相看的成绩七乐国际-首页_欢迎您七乐国际-首页_欢迎您。

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