“九章三号”来了：中国研制量子计算机再进一步

图为“九章三号”实验装置示意图（中国科学技术大学供图）

新华社合肥10月11日电 中国科学家11日宣布成功构建量子计算原型机“九章三号”，在研制量子计算机之路上又迈出重要一步。

据悉，“九章三号”求解高斯玻色取样数学问题的速度，比目前全球最快的超级计算机快一亿亿倍。“九章”取名于中国古代数学名著《九章算术》。

中国科学技术大学11日发布消息，255个光子的“九章三号”量子计算原型机由该校潘建伟、陆朝阳等组成的研究团队与中国科学院上海微系统与信息技术研究所、国家并行计算机工程技术研究中心合作构建。

国际学术期刊《物理评论快报》当天发表了这一成果。

量子计算是一种遵循量子力学规律调控量子信息单元进行计算的新型计算模式。1981年，诺贝尔奖获得者理查德·费曼提出量子计算机构想。

“量子计算机在原理上具有超快的并行计算能力，可望通过特定算法在密码破译、大数据优化、天气预报、材料设计、药物分析等领域，提供比传统计算机更强的算力支持。”潘建伟说。

2019年，美国谷歌公司研制出53个量子比特的计算机“悬铃木”，在全球首次实现量子优越性。2020年，潘建伟团队构建76个光子的量子计算原型机“九章”，使中国成为全球第二个实现量子优越性的国家。

“量子优越性，是指新生的量子计算原型机，在某个问题上的计算能力超过了最强传统计算机，就证明其未来有多方超越的可能。”中国科大教授陆朝阳说。

2021年，潘建伟团队成功研制113个光子的“九章二号”和66比特的“祖冲之二号”量子计算原型机，从而使中国成为在光学和超导两条技术路线上都实现量子优越性的国家。

陆朝阳说，“九章三号”使他们首次实现了对255个光子的操纵能力，极大提升了计算的复杂度。

据业界公开的最优算法，“九章三号”处理高斯玻色取样的速度比“九章二号”提升一百万倍。“九章三号”1微秒可算出的最复杂样本，当前全球最快的超级计算机约需200亿年才能完成。

不过，要研制成功量子计算机还有很长的路要走。国际主流观点认为，这至少还需要5年到10年时间的努力。（记者徐海涛、郭鑫、何曦悦、黄泽晨）