“九章”問世　量子計算真的要來了？

李佳師

12月4日，據中國科學技術大學官網消息，中國科學技術大學潘建偉、陸朝陽等組成的研究團隊與中科院上海微系統所、國家并行計算機工程技術研究中心合作，構建了76個光子的量子計算原型機“九章”，實現了具有實用前景的“高斯玻色取樣”任務的快速求解。根據現有理論，該量子計算系統處理高斯玻色取樣的速度比目前最快的超級計算機快一百萬億倍。

也是在12月4日，英特爾在其全球研究院開放日活動上宣布推出第二代Horse Ridge低溫量子控制芯片，標志著其在量子計算可擴展性上取得里程碑進展，因為可擴展性是全球量子計算的最大難點之一。

“九章”和Horse Ridge對于量子計算的發展有哪些意義？他們突破了哪些量子計算難點？目前量子計算各家技術路線分別面臨什么問題？

攻克三大技術難題

“九章”取得重大突破

潘建偉院士團隊所研發的量子計算機原形機取名“九章”，是為了紀念中國古代最早的數學專著《九章算術》。據介紹，目前最優的經典算法，“九章”對于處理高斯玻色取樣的速度比目前世界排名第一的超級計算機“富岳”快一百萬億倍，等效地比谷歌去年發布的53比特量子計算原型機“懸鈴木”快一百億倍。同時，通過高斯玻色取樣證明量子計算優越性不依賴于樣本數量，克服了谷歌53比特隨機線路取樣實驗中量子優越性依賴于樣本數量的漏洞。“九章”輸出量子態空間規模達到了1030（“懸鈴木”輸出量子態空間規模是1016，目前壘世界的存儲容量是1022）。……