中国科学家研制出比当前超级计算机快 6 万倍的量子处理器

作者：Jack Dunhill

编译：Wuguanfy

图片来源：AMIN/SUTTERSTPCK.COM

开发能够超越传统超级计算机的量子计算机的竞赛正在进行，来自世界各地的研究人员正全力以赴。 如果扩展到足够的规模，量子计算机代表了数十年来计算领域的最大飞跃，有可能让我们目前的机器望其项背，但在发展的过程中仍然存在重大障碍。

现在，来自中国的一组研究人员创造了一个具有 66 个功能量子位的超导量子处理器，当面对复杂的采样任务时，它甚至能够超越最强大的超级计算机，并在很短的时间内完成它。 使这项研究如此令人印象深刻的原因是它展示了量子的首要性这一巨大飞跃，这是一个里程碑，量子计算机完成了传统计算机无法完成的任务。

该团队由中国科学技术大学的潘建伟领导，他生产了这种超导处理器和使用光子学或光的替代系统。 为了实现量子首要性，该团队的目标是使用“采样问题”作为他们的计算任务，这些问题的解决方案不仅是单一的，而且是沿着概率分布的多个随机“样本”。 有了如此巨大的潜在输出，就有可能创建传统计算机无法解决的采样问题，但量子计算机可以，从而证明量子首要性。

为此，潘和同事必须升级量子处理器。 量子计算机使用量子位来处理数据，而创建可行的量子系统需要涉及比目前更多的量子位的量子处理器。 最大的量子处理器目前可以处理大约 50 个量子位，这主要是由于芯片的物理限制。 他制造的新型可调超导处理器，名为祖冲之，具有 66 个功能量子位。

当遇到一个极其复杂的采样问题时，研究人员估计比以前分配给量子处理器的问题要求高 2-3 倍，祖冲之在 1.2 小时内完成了它。 潘和同事预计，最强大的超级计算机需要 8 年才能完成同样的问题。

那么，这意味着什么？ 首先，关于采样问题，量子计算机似乎明显优于传统选项。 这并不是说它们在使用量子计算机用于实际任务之前，还需要更多的创新，而且这可能不会很快发生。 然而，对于某些计算任务，量子处理器很有可能是完美的解决方案，并且可以在未来的小众场景中使用。

作者：Jack Dunhill

Jack Dunhill是一名编辑助理，热爱技术、遗传学和生物学的所有事物。 毕业于莱斯特大学，获得医学遗传学学位，Jack喜欢传播各种最新的科学新闻。 他于2015年加入团队，此后一直担任不同的角色。 环游世界，看到了他能找到的最极端的地方，他喜欢远离人迹罕至的地方。