北京時(shí)間11月19日
量子計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)里程碑突破
讓我們一起來(lái)看看吧!
中國(guó)科學(xué)家實(shí)現(xiàn)
“量子計(jì)算優(yōu)越性”里程碑
中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)潘建偉、陸朝陽(yáng)等組成的研究團(tuán)隊(duì)與中科院上海微系統(tǒng)所、國(guó)家并行計(jì)算機(jī)工程技術(shù)研究中心合作,構(gòu)建了76個(gè)光子100個(gè)模式的量子計(jì)算原型機(jī)“九章”,實(shí)現(xiàn)了具有實(shí)用前景的“高斯玻色取樣”任務(wù)的快速求解。
快一百億倍
圖1.??“九章”量子計(jì)算原型機(jī)光路系統(tǒng)原理圖?
第一階段
發(fā)展具備50-100個(gè)量子比特的高精度專(zhuān)用量子計(jì)算機(jī),對(duì)于一些超級(jí)計(jì)算機(jī)無(wú)法解決的高復(fù)雜度特定問(wèn)題實(shí)現(xiàn)高效求解,實(shí)現(xiàn)計(jì)算科學(xué)中“量子計(jì)算優(yōu)越性”的里程碑。
第二階段
通過(guò)對(duì)規(guī)?;囿w量子體系的精確制備、操控與探測(cè),研制可相干操縱數(shù)百個(gè)量子比特的量子模擬機(jī),用于解決若干超級(jí)計(jì)算機(jī)無(wú)法勝任的具有重大實(shí)用價(jià)值的問(wèn)題(如量子化學(xué)、新材料設(shè)計(jì)、優(yōu)化算法等)。
第三階段
通過(guò)積累在專(zhuān)用量子計(jì)算與模擬機(jī)的研制過(guò)程中發(fā)展起來(lái)的各種技術(shù),提高量子比特的操縱精度使之達(dá)到能超越量子計(jì)算苛刻的容錯(cuò)閾值(>99.9%),大幅度提高可集成的量子比特?cái)?shù)目(百萬(wàn)量級(jí)),實(shí)現(xiàn)容錯(cuò)量子邏輯門(mén),研制可編程的通用量子計(jì)算原型機(jī)。
《科學(xué)》雜志審稿人評(píng)價(jià)該工作是“一個(gè)最先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)”(a state-of-the-art experiment),“一個(gè)重大成就”(a major achievement)。研究人員希望這個(gè)工作能夠激發(fā)更多的經(jīng)典算法模擬方面的工作,也預(yù)計(jì)將來(lái)會(huì)有提升的空間。量子優(yōu)越性實(shí)驗(yàn)并不是一個(gè)一蹴而就的工作,而是更快的經(jīng)典算法和不斷提升的量子計(jì)算硬件之間的競(jìng)爭(zhēng),但最終量子并行性會(huì)產(chǎn)生經(jīng)典計(jì)算機(jī)無(wú)法企及的算力。
中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)新聞中心在調(diào)研專(zhuān)家?guī)斓幕A(chǔ)上,就這個(gè)工作以視頻或者文字的形式采訪了多位國(guó)外相關(guān)領(lǐng)域的教授,包括多位沃爾夫獎(jiǎng)獲得者,美國(guó)科學(xué)院院士等資深專(zhuān)家。讓我們一起來(lái)聽(tīng)聽(tīng)他們的評(píng)價(jià)吧!
德國(guó)馬普所所長(zhǎng) 沃爾夫獎(jiǎng)得主 富蘭克林獎(jiǎng)?wù)碌弥鱅gnacio Cirac:
奧地利科學(xué)院院長(zhǎng) 沃爾夫獎(jiǎng)得主 美國(guó)科學(xué)院院士Anton Zeilinger:
麻省理工學(xué)院副教授 美國(guó)青年科學(xué)家總統(tǒng)獎(jiǎng)得主 斯隆獎(jiǎng)得主Dirk Englund:
維也納大學(xué)教授 美國(guó)物理學(xué)會(huì)會(huì)士Philip Walther:
加拿大卡爾加里大學(xué)教授 量子科學(xué)和技術(shù)研究所所長(zhǎng)Barry Sanders:
我認(rèn)為這是一項(xiàng)杰出的工作,改變了當(dāng)前的格局(?it’s the game changer)。我們一直努力證明量子信息處理可以戰(zhàn)勝經(jīng)典的信息處理。這個(gè)實(shí)驗(yàn)使經(jīng)典計(jì)算機(jī)望塵莫及。
去年,谷歌取得了一項(xiàng)巨大的成果,即量子計(jì)算優(yōu)越性,但這是有爭(zhēng)議的。谷歌的結(jié)果是,他們擁有一臺(tái)量子計(jì)算機(jī),其性能比其他任何經(jīng)典計(jì)算機(jī)都要好。然后,IBM對(duì)此提出相反的論點(diǎn):他們并未完全實(shí)現(xiàn)。質(zhì)疑是否真正的達(dá)到了量子計(jì)算優(yōu)越性。
這個(gè)實(shí)驗(yàn)(潘建偉院士團(tuán)隊(duì)的實(shí)驗(yàn))不存在爭(zhēng)論,毫無(wú)疑問(wèn),該實(shí)驗(yàn)取得的結(jié)果遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了傳統(tǒng)機(jī)器的模擬能力。
昆士蘭大學(xué)教授Tim Ralph:
美國(guó)科學(xué)院院士 沃爾夫獎(jiǎng)得主 狄拉克獎(jiǎng)?wù)碌弥鱌eter Zoller:
瑞典皇家理工學(xué)院教授Val Zwiller:
美國(guó)耶魯大學(xué)教授 布魯克海文國(guó)家實(shí)驗(yàn)室量子優(yōu)勢(shì)合作設(shè)計(jì)中心主任 美國(guó)藝術(shù)和科學(xué)院院士 巴克萊獎(jiǎng)獲得者Steven Girvin:
英國(guó)劍橋大學(xué)教授? 英國(guó)物理學(xué)會(huì)托馬斯.楊獎(jiǎng)?wù)芦@得者M(jìn)ete Atature:
對(duì)于量子計(jì)算這個(gè)蓬勃發(fā)展的領(lǐng)域來(lái)說(shuō),這確實(shí)是一個(gè)驚艷的時(shí)刻。陸教授和潘教授的這一成就將光子和以基于光子的量子技術(shù)置于世界舞臺(tái)中央。通過(guò)這項(xiàng)工作,我們進(jìn)入了量子技術(shù)應(yīng)用的時(shí)代,與傳統(tǒng)方法相比,我們?nèi)〉昧丝捎|及的優(yōu)越性。
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