内地发表量子电脑原型 快Google处理器100亿倍

光量子干涉实物图。

中国科学技术大学教授潘建伟、陆朝阳等组成的研究团队，与中科院上海微系统所、国家并行计算机工程技术研究中心合作，成功研製出名为"九章"的量子电脑原型机，处理特定问题的速度较Google去年发表的量子处理器Sycamore快100亿倍。相关研究成果的论文周五（4日）在国际学术期刊《科学》上发表。

潘建伟的团队长期鑽研光量子信息处理技术，于2017年研製出世界首部超越早期电子管电脑（ENIAC）的光量子电脑原型机。2019年，团队进一步研製了确定性偏振、高纯度、高全同性和高效率的国际最高性能单光子源，实现了20光子输入60模式干涉线路的玻色取样，输出複杂度相当于48个量子比特的希尔伯特态空间（rigged Hilbert space）。 潘建伟表示，九章的命名是为了纪念中国古代最早的数学专著《九章算术》。

陆朝阳教授表示，九章通过在量子光源、量子干涉、单光子探测器等领域的自主创新，採取由76个光子输出，在目前世界上最大尺寸的100乘100干涉仪进行"高斯玻色取样"。实验结果显示，九章处理特定问题的速度，比目前全球最快的超级电脑"富岳"快100万亿倍，成功实现了"量子霸权"，意思是指用量子电脑进行一个运算任务，是包括超级电脑在内的任何传统电脑都无法在合理时间内完成运算。

量子电脑在原理上具有超快的并行计算能力，可望通过特定算法，在一些具有重大社会和经济价值的问题，如密码破译、大数据优化、材料设计、药物分析等，实现几何级数的加速。另外该技术在图论、机器学习、量子化学等领域的潜在应用价值，因此将是后续发展的重要方向。