【現(xiàn)象】

近日，中國科學技術(shù)大學宣布，該校潘建偉團隊與中科院上海微系統(tǒng)所、國家并行計算機工程技術(shù)研究中心合作，成功構(gòu)建76個光子的量子計算原型機“九章”，求解數(shù)學算法“高斯玻色取樣”只需200秒，而目前世界最快的超級計算機要用6億年。這一項研究成果刊發(fā)在國際學術(shù)期刊《科學》雜志上，審稿人評價這是“一個最先進的實驗”“一個重大成就”?！　?/p>

【點評】　　

《九章算術(shù)》是我國古代著名的數(shù)學專著，它的出現(xiàn)標志著中國古代數(shù)學形成了完整的體系。而這臺以“九章”命名的量子計算機同樣具有里程碑意義：這一突破使我國成為全球第二個實現(xiàn)“量子優(yōu)越性”的國家，牢固確立了我國在國際量子計算研究領(lǐng)域的領(lǐng)先地位。

　　證明量子優(yōu)越性，被認為是量子計算從理論到實踐“里程碑的轉(zhuǎn)折點”。何為量子優(yōu)越性？專家表示，“如果量子計算原型機，在某個問題上的計算能力超過了最強的傳統(tǒng)計算機，就證明量子計算在未來有多方超越的可能?！蓖ㄋ讈碇v，就是用極端復雜的問題來考驗量子計算，讓它在實際應用中證明自己的實力。潘建偉團隊構(gòu)建量子計算原型機“九章”，在室溫條件下運行計算“高斯玻色取樣”問題，處理5000萬個樣本只需200秒，而超級計算機則需要6億年；處理100億個樣本，“九章”只需10小時，超級計算機則需要1200億年。如此強大的算力，全面超過傳統(tǒng)的超級計算機，證明了“量子優(yōu)越性”的存在?！　?/p>

作為世界科技前沿領(lǐng)域，研制量子計算機是世界各國角逐的焦點。此前，美國物理學家?guī)ьI(lǐng)的谷歌團隊宣布研制出53個量子比特的計算機“懸鈴木”，在全球首次實現(xiàn)“量子優(yōu)越性”。而相比“懸鈴木”，“九章”有三大優(yōu)勢：一是速度更快。雖然算的不是同一個數(shù)學問題，但與最快的超算等效比較，“九章”比“懸鈴木”快100億倍。二是環(huán)境適應性更強。三是彌補了技術(shù)漏洞。“打個比方，就是谷歌的機器短跑可以跑贏超算，長跑跑不贏；我們的機器短跑和長跑都能跑贏?！笨茖W家的比喻生動地揭示了“九章”的領(lǐng)先之處。高品質(zhì)光子源、高精度鎖相、規(guī)?；缮妗豁楉梽?chuàng)新與突破，讓“九章”后來居上。　　

“九章”只是在量子計算第一階段樹起了一座里程碑，未來的路還很長。一方面，無論是谷歌的“懸鈴木”處理“隨機線路取樣”，還是“九章”求解“高斯玻色取樣”，都只能用來解決某一個特定問題。另一方面，目前可用來搭建量子計算機的材料有限，未來量子計算機的突破，更有可能依賴于新材料在量子計算硬件上的創(chuàng)新?？茖W家團隊表示，“希望能夠通過15年到20年的努力，研制出通用的量子計算機，用以解決一些應用非常廣泛的問題，比如密碼分析、氣象預報、藥物設(shè)計等等，同時也可以用于進一步探索物理學、化學、生物學領(lǐng)域的一些復雜問題?！薄　?/p>

任何重大科技創(chuàng)新從來都不是輕輕松松實現(xiàn)的。我國之所以能夠在量子科技領(lǐng)域取得一大批具有國際影響力的重大創(chuàng)新成果、實現(xiàn)從“跟跑”到“并跑”“領(lǐng)跑”轉(zhuǎn)變，離不開未雨綢繆的戰(zhàn)略謀劃和系統(tǒng)布局，更有賴于科學家和科技工作者奮起直追、埋頭苦干。不畏艱難險阻、勇攀科學高峰，在量子科技領(lǐng)域再取得一批高水平原創(chuàng)成果，中國科學家定能創(chuàng)造更多令世人刮目相看的成績。