我國科研團隊成功研製出可編程量子計算原型機「九章四號」

據央視新聞報道，記者從中國科學技術大學獲悉，由該校潘建偉院士領銜的科研團隊聯合國內多家科研機構、大學，近期成功研製出可編程量子計算原型機「九章四號」，其針對特定問題的算力遠超當前全球最快超級計算機El Capitan，成功建立了國際上最強的「量子計算優越性」。相關成果5月13日在國際學術期刊《自然》發表。

量子計算利用量子疊加等特性，在特定問題上的運算速度具備遠超普通計算機的能力，而「量子計算優越性」，就是指量子計算機在某類數學問題上，能超越現有最強大的超級計算機，這也是衡量一個國家當前量子計算實力的關鍵標誌。

我國科研團隊研製的「九章四號」，能操縱和探測高達3050個光子。它可以用來求解「高斯玻色採樣」任務——類似計算無數粒子經過複雜路徑後的分布概率，這類問題對普通計算機來說難度極大。

在「九章四號」的研製工作中，我國科研團隊主要解決了光子損耗的難題，大幅提升了系統效率，讓量子計算的規模和複雜度實現重大飛躍。測試顯示，「九章四號」生成一個樣本僅需25微秒，而全球最快超算El Capitan完成同樣任務，需要超過1042年，「九章四號」計算速度是超算的1054倍。

目前，我國已在量子計算領域積累大量科研實踐經驗。2020年，「九章」光量子計算原型機問世，首次在光學體系實現量子計算優越性。此後，「九章二號」、「九章三號」不斷升級，並持續刷新紀錄。隨着近幾年「祖沖之二號」、「祖沖之三號」超導量子計算機的相繼問世，我國也成為全球唯一在光量子計算與超導量子計算兩條量子計算技術路線上均實現「量子計算優越性」的國家。

此次「九章四號」的成果，進一步鞏固了我國在光量子計算領域的世界領先地位，也為後續研製更先進的量子計算機奠定了基礎。