祖沖之二號量子處理器圖。中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)供圖

九章二號144模式干涉儀（部分）。中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)供圖

人民網(wǎng)北京10月26日電 記者從中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)獲悉，近日，該校科研團(tuán)隊在超導(dǎo)量子和光量子兩種系統(tǒng)的量子計算方面取得重要進(jìn)展，使我國成為目前世界上唯一在兩種物理體系達(dá)到“量子計算優(yōu)越性”里程碑的國家。

據(jù)悉，超導(dǎo)量子比特與光量子比特是國際公認(rèn)的有望實現(xiàn)可擴(kuò)展量子計算的物理體系。量子計算機對特定問題的求解超越超級計算機即量子計算優(yōu)越性，是量子計算發(fā)展的第一個里程碑。

構(gòu)建“祖沖之二號”——

成功實現(xiàn)超導(dǎo)體系“量子計算優(yōu)越性”

中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)中科院量子信息與量子科技創(chuàng)新研究院潘建偉、朱曉波、彭承志等組成的研究團(tuán)隊與中科院上海技術(shù)物理研究所合作，構(gòu)建了66比特可編程超導(dǎo)量子計算原型機“祖沖之二號”，實現(xiàn)了對“量子隨機線路取樣”任務(wù)的快速求解。根據(jù)現(xiàn)有理論，“祖沖之二號”處理的量子隨機線路取樣問題的速度比目前最快的超級計算機快7個數(shù)量級。這一成果是我國繼光量子計算原型機“九章”后在超導(dǎo)量子比特體系首次達(dá)到“量子計算優(yōu)越性”里程碑。

有關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，量子計算優(yōu)越性的成功演示標(biāo)志著量子計算研究進(jìn)入到發(fā)展的第二階段，開始量子糾錯和近期應(yīng)用的探索?！白鏇_之二號”采用二維網(wǎng)格比特排布芯片架構(gòu)，直接兼容表面碼量子糾錯算法，為量子糾錯并進(jìn)一步實現(xiàn)通用量子計算奠定了基礎(chǔ)。同時，“祖沖之二號”的并行高保真度量子門操控能力和完全可編程能力，有望在特定領(lǐng)域找到有實用價值的應(yīng)用，預(yù)期應(yīng)用包括量子機器學(xué)習(xí)、量子化學(xué)、量子近似優(yōu)化等。

成功研制“九章二號”——

比目前最快的超級計算機快億億億倍

據(jù)悉，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)潘建偉、陸朝陽、劉乃樂等組成的研究團(tuán)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，發(fā)展了量子光源受激放大的理論和實驗方法，構(gòu)建了113個光子144模式的量子計算原型機“九章二號”，并實現(xiàn)了相位可編程功能，完成了對用于演示“量子計算優(yōu)越性”的高斯玻色取樣任務(wù)的快速求解。

根據(jù)現(xiàn)有理論，“九章二號”處理高斯玻色取樣的速度比目前最快的超級計算機快億億億倍。這一成果再次刷新了國際上光量子操縱的技術(shù)水平，進(jìn)一步提供了量子計算加速的實驗證據(jù)。相關(guān)論文今天以“編輯推薦”的形式發(fā)表在國際學(xué)術(shù)期刊《物理評論快報》上。（李依環(huán)、實習(xí)生丁元賀）

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