後來居上超越美國!中國科學家完成壯舉,裡程碑式突破驚豔全球

2020-12-16 上海熱線陣地

據觀察者網12月4日報導，中國數名精英科學家們共同構建的量子計算原型機"九章"正式問世。這標誌著中國取得了裡程碑式突破，實現真正的"量子霸權"。"九章"量子計算機的算力全球領先，處理高斯玻色取樣的速度比世界第一超算提升了一百萬億倍，與谷歌的"懸鈴木"量子計算原型機相比也更勝一籌。

相較於傳統的超算或普通計算機，量子計算機具備驚人的計算能力，並且有望解決大數據優化、藥物分析、密碼破譯等重大經濟與社會問題，在處理高斯玻色取樣的速度上呈指數級飛漲。

歐美國家早已將關注的焦點轉移到了將量子技術的研發身上，該技術更是世界科技的最大挑戰之一。世界首臺光量子計算機就是研發"九章"的潘建偉團隊在2017年成功構建的，完全超越了早先的經典計算機。到了2019年，潘建偉團隊進一步研製出集多項高超技能於一身的最高性能單光子源，已逼近"量子計算優越性"。

潘建偉團隊在量子計算技術領域具備超高的自主研製能力。近期該團隊還開發出了集高全同性、超強效率、大規模擴展能力於一身的量子光源，能夠同時滿足波包重合度優於99.5%、全連通隨機矩陣、相位穩定、通過率優於98%的100模式幹涉線路，高效率100通道超導納米線單光子探測器，極小單位的鎖相精度，成功構建出超級計算機"九章"。

谷歌曾憑藉著高超的量子計算技術穩居世界領先地位。2020年9月，谷歌向美國國家航天局（NASA）提交了首次實現全球"量子霸權"的報告。報告中稱，谷歌研發的最新量子超算可以將最先進的超算1萬年才能完成的任務縮短至200秒。但最終該報告並未被學術界認可。

如今，中國"九章" 處理高斯玻色取樣的速度遠遠超過去年穀歌發布的"懸鈴木"53比特量子計算原型機一百億倍，甚至比目前第一的"富嶽"超算快了一百萬億倍。這意味著"九章"只需60秒就可以解決"富嶽"一億年才能完成的任務。"九章"還不會像"懸鈴木"需要依賴於樣本數量，在高斯玻色取樣上更具優越性。

"九章"的輸出量子態空間規模已達到了1030，遠超世界最高數值，而"懸鈴木"只能達到1016。

這個成果使中國在該領域內遙遙領先，為中方未來利用量子技術規模化解決重大價值問題奠定了牢固的技術基礎，也為後續的發展指明了重要方向。

"九章"不僅得到了中國科學院、科技部、國家自然科學基金委、上海市、安徽省的大力支持。該項目還轟動了整個物理學界，並獲得了廣泛讚譽。國際權威雜誌《科學》的發稿人還對此評價道："該項目是量子技術領域一項重大成就，也是目前世界上最先進的實驗。"

專家們還預測該項目還會有更大的提升空間，最終達到經典計算機無法企及的算力。

文/CC

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