記者從中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)獲悉，由該校潘建偉院士領(lǐng)銜的科研團(tuán)隊聯(lián)合國內(nèi)多家科研機構(gòu)、大學(xué)，近期成功研制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(yuǎn)超當(dāng)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(yōu)越性”。相關(guān)成果5月13日在國際學(xué)術(shù)期刊《自然》發(fā)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(yuǎn)超普通計算機的能力，而“量子計算優(yōu)越性”，就是指量子計算機在某類數(shù)學(xué)問題上，能超越現(xiàn)有最強大的超級計算機，這也是衡量一個國家當(dāng)前量子計算實力的關(guān)鍵標(biāo)志。

△“九章四號”量子計算原型機實拍圖

我國科研團(tuán)隊研制的“九章四號”，能操縱和探測高達(dá)3050個光子。它可以用來求解“高斯玻色采樣”任務(wù)——類似計算無數(shù)粒子經(jīng)過復(fù)雜路徑后的分布概率，這類問題對普通計算機來說難度極大。

在“九章四號”的研制工作中，我國科研團(tuán)隊主要解決了光子損耗的難題，大幅提升了系統(tǒng)效率，讓量子計算的規(guī)模和復(fù)雜度實現(xiàn)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(wù)，需要超過10?2年，“九章四號”計算速度是超算的10??倍。

△“九章四號”量子計算原型機實拍圖

目前，我國已在量子計算領(lǐng)域積累大量科研實踐經(jīng)驗。2020年，“九章”光量子計算原型機問世，首次在光學(xué)體系實現(xiàn)量子計算優(yōu)越性。此后，“九章二號”“九章三號”不斷升級，并持續(xù)刷新紀(jì)錄。隨著近幾年“祖沖之二號”“祖沖之三號”超導(dǎo)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(dǎo)量子計算兩條量子計算技術(shù)路線上均實現(xiàn)“量子計算優(yōu)越性”的國家。

此次“九章四號”的成果，進(jìn)一步鞏固了我國在光量子計算領(lǐng)域的世界領(lǐng)先地位，也為后續(xù)研制更先進(jìn)的量子計算機奠定了基礎(chǔ)。

△“九章四號”量子計算原型機實拍圖

（總臺央視記者：帥俊全 褚爾嘉）

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