量子计算被认为是未来计算领域的发展方向。成熟的量子计算技术可以比当前的超级计算机快得多。
2012年12月,中国科学技术大学潘建伟团队与中科院上海微系统研究所、国家并行计算机工程技术研究中心合作,成功构建了76光子量子计算原型“九章”,使我国成为世界上第二个实现“量子至上”(quantumsupremacy)的国家,用这台量子计算机解决高斯玻色采样的数学算法只需要200秒,而且它使用世界上最快的超级计算机“富岳”只需200秒。6亿年,可以说是后者的100万亿倍。
这台量子计算机被命名为“九章”,以纪念中国古代最早的数学专着《九章算术》,而在5月8日,中国科学技术大学潘建伟团队宣布他们研制出一种新的量子计算机电脑。电脑“祖冲之号”距离九丈电脑问世也不过五个多月的时间。
很明显,这是为了纪念我国古代伟大的数学家祖冲之而命名的。这是目前世界上超导量子比特数量最多的量子计算原型。它操纵62个超导量子比特,在此基础上可以实现可编程的二维量子行走。
量子计算机具有传统计算机无法比拟的计算优势。原则上,它们具有超快的并行计算能力。为我们提供比传统计算机更快的计算速度和更全面的计算能力。
“祖冲之号”超导量子计算机由中国科学技术大学潘建伟、朱晓波、彭承志等人设计研制。芯片和24位高性能超导量子处理器是令世界瞩目的量子计算技术前沿成果。《祖冲之》是他们在自主研发的二维结构超导量子比特芯片基础上成功打造的新作。
在研究过程中,他们在二维结构的超导量子比特芯片上观察了单粒子和双粒子激发下的量子行走现象,分析了量子信息在二维平面上的传播速度,以及通过调制量子比特连接的拓扑结构,构建了马赫-曾德尔干涉仪,从而实现了可编程的双粒子量子行走,这也是量子计算领域的重大突破。
量子计算在目前国际学术研究中其实有多种技术路线。超导量子计算被认为是最有前途、最有可能出成果的,只要增加“可操纵”量子比特的数量,并通过提高操纵的精度,就可以制造出具有强大计算功能的超导量子计算机,它们也可以相对容易地应用于解决实际问题。
“祖冲之号”是目前世界上超导量子比特数量最多的可编程超导量子计算原型机。),它的问世也将为我国在量子技术领域的后续研究提供技术基础,特别是为量子计算机的研究开辟道路,具有重要的实用价值。
参考资料:
《新华网》5月8日文章《我国成功研制62比特量子计算原型机“祖冲之号”》