我国的量子计算技术又一次飞跃。近期九丈二号和祖冲之二号的发射,意味着我国量子计算机进入2.0时代。在量子计算领域的优势再次增强。
我们都知道计算领域正在进入量子时代,因为量子计算机比传统计算机有太多的优势,计算速度不是传统计算机可以比的,尤其是在解决具体问题上比传统计算机要好很多超级计算机。我国在这方面的研究比较先进。潘建伟团队研制的“九章”和“祖冲之”量子计算机,创造了我国在光量子和超导量子两个量子计算领域的领先优势,使我国的飞跃成为现实。“量子霸权(外语,我国多称量子计算优势)”国家,目前世界上只有中国和美国两个国家实现了量子霸权。
2020年12月4日,中国科学技术大学宣布,潘建伟团队成功打造76光子量子计算原型“九丈”。其输出的量子态空间规模达到了1030,被《科学》杂志的评论者评价为量子计算领域的“重大成就”,我国由此实现了量子优越性。
第9章量子计算机采用光量子技术,到底有多厉害?数据显示,在求解5000万个样本的高斯玻色采样时,《九章》只需要200秒,而如果用当时全球最快的传统超级计算机“富岳”计算,则需要6亿年,而在求解时100亿个样本,九丈只需要10个小时,而富岳则需要1200亿年,比“富岳”快了100万亿倍。如果与谷歌的超导量子计算机“法国梧桐”相比,我国“九章”的计算速度将是“法国梧桐”的100亿倍,不会出现“法国梧桐”依赖数量的技术缺陷。样品。
《九章》量子计算机问世才半年。2021年5月7日,我国宣布研制出62位可编程超导量子计算原型机“祖冲之”,再次超越美国谷歌的量子计算机“法国梧桐”。计算机,这款量子计算机为推动我国在超导量子系统中实现量子优势奠定了关键技术基础,被认为是后续实现商用量子计算必不可少的一步。
↑谷歌的铃木悬铃木量子计算机
现在,仅仅过去5个月,央视新闻等媒体就纷纷报道了“九丈二号”和“足冲二号”的研制成功。量子科技创新研究院科研团队在光量子和超导量子两大量子计算系统领域取得重要进展。成果使我国成为当今世界上唯一在两个量子计算物理体系中实现“量子霸权”的国家。的国家。
↑九丈二号量子计算机架构
“祖冲之二号”是超导量子计算研究团队打造的66位可编程超导量子计算原型“祖冲之二号”。多了4位,别小看这4位,它可以提升量子计算的性能,计算能力可以成倍增加。专家表示,它比目前最快的传统超级计算机还要快1000万倍。次,实现了“量子随机电路采样”任务的快速解决。在超导量子计算系统中占据领先地位。
“九丈二号”量子计算机从76个光子升级到113个光子、144种模式。速度、编程技术也得到进一步提升,增强了光量子计算样机的编程和计算能力,在实际应用中有了长足的进步。
超导量子比特和光量子比特量子计算方法是目前国际公认的量子计算物理系统,有望实现可扩展性和实用性。著名量子计算科学家、中科院院士潘建伟表示:下一步,我们要解决量子计算机实用化道路上的一些问题,首先需要4到5年的时间实现量子纠错。这一步解决后,基本就可以投入实际使用了。
专家认为,量子计算机在天气预报、密码破译、材料设计、云技术开发、大数据优化、药物分析等领域可以大大提高计算速度,使用专用量子计算机即可解决或量子模拟器。对于一些传统计算机无法完成的计算问题,其强大的计算能力甚至可以直接开启一场新的技术革命。
参考资料:
《央视新闻》10月26日文章《比超级计算机快千万倍!我国量子计算研究获重要进展》