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T 大字体2017-08-12 11:10:23 冷热军情史

中国造出光量子计算机 比国外快两万多倍

5月3日,中国科学院在上海发布了一个重磅消息:世界上第一台超越早期经典计算机的光量子计算机原型机诞生!

这个消息真的太突然了。因为就在4月10日,中科院院长白春礼院士接受采访时还表示,中科院正在研制中国首台量子计算机,预计在最近几年内有望研制成功。然而仅仅不到一个月的世界,中国就宣布造出了光量子计算机的原型机!

这次一共发布了两个量子计算机的原型,一种基于超导,一种基于光学。其中,针对多光子“玻色取样”任务的光量子计算原型机,是历史上第一台超越早期经典计算机量子模拟机,比国际同行类似的实验加快至少24000倍。更令人振奋的是,这个“世界首台”是货真价实的“中国造”。

量子计算机是一种遵循量子力学规律,进行高速运算、存储及处理量子信息的物理装置,其运行的是量子算法,处理速度惊人,比传统计算机快数十亿倍。例如,使用亿亿次的“天河二号超级计算机(运算能力是美国最强的超级计算机“泰坦”的两倍)求解一个亿亿亿变量的方程组,所需时间为100年;而使用一台万亿次的量子计算机求解同一个方程组,仅需0.01秒。因此,量子计算在核爆模拟、密码破译、材料和微纳制造等领域具有突出优势,是新概念高性能计算领域公认的发展趋势,甚至被认为是第四次工业革命的标志之一。

中国在量子计算机方面领先世界,某种程度上要归功于国外“点歪了科技树”。2015年年底,谷歌声称成功研制出量子芯片,而且采用该芯片的量子计算机D-Wave解决问题时能够比其他任何计算机都快出一亿倍。谷歌的量子芯片采用低温超导技术,超导系统具有可集成性,能够集成更多的量子比特,但操作精度远远达不到量子计算的要求。因此,谷歌的D-Wave并非真正的量子计算机,而是量子退火机,只是针对特定环节,做特殊算法的计算机,但并不具有普适性。相比之下,中科大量子实验室的量子芯片是基于量子点系统,虽然集成的量子比特会少一些,但拥有更好的量子逻辑门精度,就构建标准量子计算机而言,中科大量子实验室显然选择了正确的道路。

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10月20日

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