中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)潘建偉、陸朝陽(yáng)、張強(qiáng)、劉乃樂(lè)等科研團(tuán)隊(duì)聯(lián)合國(guó)內(nèi)多家研究機(jī)構(gòu)，在量子計(jì)算領(lǐng)域取得突破性進(jìn)展。他們成功研制出可編程量子計(jì)算原型機(jī)“九章四號(hào)”，該設(shè)備具備1024個(gè)量子壓縮態(tài)輸入和8176個(gè)計(jì)算模式，首次實(shí)現(xiàn)了對(duì)3050個(gè)光子量子態(tài)的精確操控與探測(cè)。

這項(xiàng)成果發(fā)表于國(guó)際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《自然》，標(biāo)志著我國(guó)在光量子計(jì)算領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)重大跨越。“九章四號(hào)”通過(guò)高效求解高斯玻色采樣任務(wù)，展現(xiàn)出超越傳統(tǒng)超級(jí)計(jì)算機(jī)的算力優(yōu)勢(shì)。經(jīng)測(cè)試，其計(jì)算速度較全球排名第一的超級(jí)計(jì)算機(jī)El Capitan快1054倍，在量子計(jì)算優(yōu)越性驗(yàn)證方面樹(shù)立了新的國(guó)際標(biāo)桿。

研究團(tuán)隊(duì)介紹，“九章”系列作為專用量子計(jì)算原型機(jī)，不僅為展示量子計(jì)算優(yōu)勢(shì)提供關(guān)鍵平臺(tái)，還可用于生成容錯(cuò)量子計(jì)算所需的玻色糾錯(cuò)碼，以及構(gòu)建大規(guī)模量子糾纏簇態(tài)。針對(duì)大規(guī)模量子處理器開(kāi)發(fā)中普遍存在的光子損耗難題，科研人員通過(guò)優(yōu)化編碼線路設(shè)計(jì)，顯著提升了系統(tǒng)的可擴(kuò)展性。

對(duì)比實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，“九章四號(hào)”生成單個(gè)樣本僅需25微秒，而使用El Capitan配合現(xiàn)有最優(yōu)經(jīng)典算法完成相同任務(wù)需超過(guò)1042年。這種百萬(wàn)億量級(jí)的算力差距，充分驗(yàn)證了低損耗光量子處理器在規(guī)模與復(fù)雜度上的突破性進(jìn)展。該成果進(jìn)一步夯實(shí)了我國(guó)在光量子計(jì)算領(lǐng)域的國(guó)際領(lǐng)先地位，為后續(xù)通用量子計(jì)算機(jī)研發(fā)奠定重要技術(shù)基礎(chǔ)。