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2021 10/ 27 09:08:45
來源:環球網

那個快了億億億倍的中國量子計算機 其實不只一臺

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    國際權威學術期刊《物理評論快報》25日發表的兩篇論文,讓中國的“九章二號”和“祖衝之二號”兩種量子計算原型機開始為世界所知,也標志著中國在量子計算領域取得又一次裏程碑式的成果,而且是在兩條技術路線上。

    “兩臺實驗性量子計算機解決了迄今為止最復雜的問題,這表明有關是否可以達到量子‘優越性’——量子計算機超越可能最好的傳統計算機的點——的爭論已經結束。” 著名量子物理學家、加拿大Calgary大學教授Barry Sanders在Physics網站上撰文稱讚中國研究團隊的工作是 “令人印象深刻的最前沿的進步”。

    兩種量子計算原型機到底取得了什麼樣的“前沿進步”呢?先來看看“九章二號”。

    去年12月,中國科學家宣布成功研制出量子計算原型機“九章”,求解高斯玻色取樣數學問題的計算速度,比目前全球最先進的超級計算機“富岳”快100萬億倍。

    而“九章二號”由把速度又乘上了100億倍,也就是説比全球最先進的超級計算機快10的24次方倍,如果非要把這一數字念出來,那就是億億億倍!

    新華社在報道中説,中國科學技術大學的潘建偉、陸朝陽、劉乃樂等人與中科院上海微係統與信息技術研究所、國家並行計算機工程技術研究中心合作,近期成功構建113個光子144模式的量子計算原型機“九章二號”,在研制量子計算機之路上邁出重要一步。

    新華社的報道還援引研究團隊成員的話説,“九章二號”主要有三大突破:第一顯著提高了量子光源的産率、品質和收集效率,將光源關鍵指標從63%提升到92%。第二,將多光子量子幹涉線路從100維度增加到144維度,操縱的光子數從76個增加到113個。第三,新增了可編程功能。

    “九章二號”的計算能力有多快?據報道,根據目前已發表的最優經典算法,在求解高斯玻色取樣問題時, “九章二號”1毫秒可算出的問題,全球“最快超算”需30萬億年。

    再來看看“祖衝之二號”。

    據介紹,“祖衝之二號”實現了對“量子隨機線路取樣”任務的快速求解,其速度比現有最快的超級計算機快出1000萬倍。

    與“九章”係列走的光量子技術路線不同,“祖衝之”係列走的是超導量子的技術路線。

    據介紹,國際上研究量子計算機存在多條技術路線,而超導量子比特是最有希望的方向之一。今年5月,潘建偉等人構建了62比特超導量子計算原型機“祖衝之號”。近期,該團隊又採用全新的倒裝焊3D封裝工藝,解決了大規模比特集成問題,成功研制出“祖衝之二號”。根據目前已公開的最優經典算法,“祖衝之二號”對“量子隨機線路取樣”問題的處理速度,比目前全球最快的超級計算機快1000萬倍以上。

    量子計算機一出來,網絡上除了讚嘆之外,就屬“看不懂”的聲音居多。

    實際上,看不懂就對了。國際公認,量子計算令人費解的復雜性,導致它主要是少數傑出物理學家的研究領域。

    難懂並不妨礙我們來認識它的重要性。

    “量子計算:昂貴、不確定、新生——而且必不可少”美國GCN組織22日發表一份報告説,一臺真正的量子計算機,能夠執行經典計算機無法進行的大規模計算,至少需要十年的時間。前方仍然存在巨大的技術挑戰,可能需要數十億美元的投資,這些投資可能不會有回報,但對國家的未來絕對必不可少。

    美國政府問責局最近對量子計算進行技術評估,認為量子計算的發展將取決于跨學科、跨部門和跨國家的合作、熟練的勞動力以及從針對性研究到試驗臺和重大挑戰的長期投資。還必須建立強大的供應鏈,以提供從稀土礦物到重要組件的制造能力。

    美國政府問責局認為,業界可能會發現量子技術的成本和復雜性高得令人望而卻步,導致投資回報不明。但潛在的應用是誘人的,它具有改善農業、能源、金融、制藥、供應鏈和安全的潛力。

    為了鼓勵量子技術的發展,美國政府問責局建議政策制定者鼓勵跨學科、跨部門和跨國家的合作,以加快技術轉讓。

    近幾年量子計算上取得的技術進步,讓它已經開始擺脫純科學研究的領域。

    據英國《金融時報》21日報道,僅在本月,就有兩家擁有可工作量子計算機藍圖的初創公司已經或宣布上市。IonQ 成為有史以來第一家在紐約證券交易所首次上市的量子計算公司。它現在的市值約為 20 億美元。

    一周後,Rigetti Computing 宣布它也將被一家特殊目的收購公司收購而上市。這筆交易對其估值約為 15 億美元。

    報道稱,而且他們並不孤單——一些在量子計算架構方面有競爭想法的公司一直在忙于籌集私人資本。7 月,由英國物理學家在硅谷創立的 PsiQuantum 以超過 30 億美元的估值從投資者那裏籌集了 4.5 億美元,用于其建造商業上可行的量子計算機。

    《金融時報》認為,這些初創企業,以及投資熱潮,標志著投資界如何看待量子計算的一個轉折點。這個擁有 35 年歷史的領域終于從科學事業轉變為新興産業。

【糾錯】 【責任編輯:王金志 】
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