2020年12月4日,中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)潘建偉、陸朝陽團(tuán)隊,成功構(gòu)建了76個光子的量子計算原型機(jī)“九章”?!熬耪隆鼻蠼鈹?shù)學(xué)算法“高斯玻色取樣”只需200秒,而目前世界最快的超級計算機(jī)“富岳”要用6億年,且等效地比谷歌的“懸鈴木”快一百億倍。這一研究成果使我國成功達(dá)到了量子計算研究的第一個里程碑,實現(xiàn)量子計算優(yōu)越性,相關(guān)論文于當(dāng)日在線發(fā)表在國際學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》上。
2019年9月,谷歌推出53個量子比特的量子計算機(jī)“懸鈴木”,對一個數(shù)學(xué)算法的計算只需200秒,而當(dāng)時世界最快的超級計算機(jī)“頂峰”需要2天,谷歌因此宣稱其實現(xiàn)了“量子霸權(quán)”。
由于量子計算機(jī)在原理上具有超快的并行計算能力,在一些具有重大社會和經(jīng)濟(jì)價值的問題上,相比經(jīng)典計算機(jī)可實現(xiàn)指數(shù)級別的加速。當(dāng)前,研制量子計算機(jī)已成為世界科技前沿的最大挑戰(zhàn)之一,是歐美發(fā)達(dá)國家角逐的焦點。
國際上普遍認(rèn)為量子計算機(jī)的研究遵循三個發(fā)展階段。第一階段,發(fā)展具備50-100個量子比特的高精度專用量子計算機(jī),對一些超級計算機(jī)無法解決的高復(fù)雜度特定問題實現(xiàn)高效求解,實現(xiàn)計算科學(xué)中的“量子計算優(yōu)越性”。第二階段,通過對規(guī)?;囿w量子體系的精確制備、操控與探測,研制可相干操縱數(shù)百個量子比特的量子模擬機(jī),用于解決若干超級計算機(jī)無法勝任的具有重大實用價值的問題。第三階段,爭取在未來二三十年,提高量子比特的操縱精度,使之達(dá)到能超越量子計算苛刻的容錯閾值(大于99.9%) ,大幅度提高可集成的量子比特數(shù)目至百萬量級,實現(xiàn)容錯量子邏輯門,研制出可編程的通用量子計算原型機(jī)。
潘建偉認(rèn)為,目前我國已經(jīng)走完量子計算發(fā)展的第一階段。