九章運算比谷歌快100億倍
中國科學技術大學潘建偉等人成功構建76個光子的量子計算原型機「九章」。圖／新華社
量子計算被視爲中美下一階段的科技競賽的核心，繼2019年9月谷歌研製出量子電腦「懸鈴木」、首度實現「量子優越性」，中國科技大學潘建偉團隊近日公佈「九章」量子電腦，計算能力比「懸鈴木」快100億倍，比目前最強超級電腦速度快100兆倍。該團隊指出，「九章」量子電腦距離實際應用仍有漫漫長路，但已寫下量子計算的新里程碑。
據我國國家研究實驗室官網說明，量子電腦是「基於量子力學的計算裝置」，最早於1969年提出，從理論上可行到2011年「量子霸權」概念提出後，近年各國爭相發展。除了美中之外，歐盟近期也準備投入80億歐元，研究量子計算等新一代算力技術。
2019年9月，谷歌宣佈研製出53個量子比特的計算機「懸鈴木」，對於當時全球最快超級電腦「頂峰」需要2天才能解出的數學問題，「懸鈴木」只需要200秒，在全球首次實現「量子優越性」－即量子電腦在某個問題的計算能力超過最強的傳統計算機，證明其優越性。
在「懸鈴木」之後，全球重量級期刊「科學」4日公佈「九章」的重大突破。該量子電腦是由中科大潘建偉、陸朝陽等學者研製的76個光子的量子計算原型機。實驗顯示，「九章」對經典數學算法高斯玻色取樣的計算速度，比目前世界最快的超級電腦「富嶽」快100兆倍，成爲全球第二個實現「量子優越性」。
新華社引述潘建偉團隊指出，相較於「懸鈴木」，「九章」有三大優勢：一是速度快。雖然算的不是同一個數學題目，但與最快的超級電腦等效比較，「九章」比「懸鈴木」快100億倍。
二是環境適應性。懸鈴木需要攝氏零下273.12度的運行環境，而「九章」除了探測部分需要攝氏零下269.12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。
潘建偉表示，量子電腦在原理上具有超級電腦的並行計算能力，可望通過特定算法在密碼破譯、大數據優化、天氣預報、材料設計、藥物分析等領域，提供比傳統電腦更強的算力支持。