【量子電腦】九章長短跑都勁 3方面完勝美國技術(組圖)

經濟脈搏 20:18 2020/12/08

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【量子電腦】九章贏Google不只快 3方面完勝美國技術

中國科學院研製的量子電腦原型機「九章」上周五(4日)宣布面世,外界都聚焦於其運行速度跑贏Google。但九章研究團隊的核心專家指,九章不止快,而是在3個重要領域超越了美國技術。中國科學技術大學教授潘建偉更形容,中國已牢固確立了國際量子計算研究中的第一方陣地位。

中國科學技術大學本月4日宣布,該校潘建偉及陸朝陽等組成的研究團隊,與中科院上海微系統所、國家並行計算機工程技術研究中心合作研發的量子電腦原型機「九章」,已正式問世;其處理特定程序的速度,比Google去年發布的53 qubit量子電腦原型機快上100億倍。

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所謂Google的53 qubit量子電腦,是指美國物理學家約翰·馬丁尼斯(John Martinis)帶領的Google團隊所研製的「懸鈴木(sycamore)」,其能力是完成100萬次隨機線路取樣任務只需200秒;而當時世界最快的超級計算機「頂峰」需要2天、美國科學家得以在全球首次實現了「量子計算優越性」。

美國能贏短跑 中國的長短跑都贏

而量子技術的主要應用範圍,可能包括通訊、密碼破譯、大數據優化、材料設計、藥物分析等。

但九章核心專家之一的中國科學技術大學教授陸朝陽指出,九章優於Google的53 qubit「懸鈴木」量子電腦,速度是其中一項,但實際是從三方面超越了美國:

一是運算速度,九章比懸鈴木快100億倍。

二是環境適應性。由於採用超導體系,懸鈴木必須全程在攝氏零下273.12度(30mK)的超低溫環境下運行,而九章除了探測部分需要零下269.12攝氏度的環境外,其他部分可以在室溫下運行。

三是彌補了技術漏洞。懸鈴木只有在小樣本的情況下快於超級電腦,九章在小樣本和大樣本上均快於超級電腦。

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陸朝陽形容,打個比方,就是Google的機器短跑可以跑贏級電腦,長跑跑不贏;而中國的機器短跑和長跑都能跑贏。

據了解,九章的相關論文於12月4日在線發表於國際學術期刊《科學》。《科學》雜志審稿人評價,這是「一個最先進的實驗」,「一個重大成就」。

「中國人在國內也可以做好科學」

作為九章核心專家之一,潘建偉表示,「這一成果牢固確立了我國在國際量子計算研究中的第一方陣地位。基于九章的『高斯玻色取樣( Gaussian boson sampling)』運算法,未來將在圖論、機器學習、量子化學等領域具有重要的潛在應用價值」。

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潘建偉又說,如果説當年楊振寧和李政道證明,中國人在國外可以做好科學,「麼我們現在證明了,中國人在國內也可以做好科學」。

但潘建偉團隊指,儘管九章的算力快得驚人,但它只是在量子計算第一階段樹起了一座裏程碑,未來的路還很長。事實上,最近美國公布了量子計算領域的最新計劃,英國、歐盟、日本等國家也早有相應規劃,量子科學的國際競爭在進行中。

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責任編輯:鄧國強

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