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Quantum Computational Advantage Enhanced with New Study

Quantum Computational Advantage Enhanced with New Study Global Innovation
2021-11-08
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导读:A research team has successfully designed a 66-qubit programmable superconducting quantum computing system...

中国实现量子计算双路线突破:祖冲之2.1与九章2.0引领全球

66量子比特超导系统与光量子技术并进,确立我国在量子优越性领域的领先地位

Edited by QI Liming


中国科学技术大学潘建伟团队成功研制出66量子比特可编程超导量子计算系统“祖冲之2.1”,并在光量子计算领域实现“九章2.0”重大突破,两项成果分别发表于《物理评论快报》和《科学通报》,标志着中国成为全球唯一在超导和光量子两条主流技术路线上均实现量子计算优越性的国家。


▲ 超导量子计算系统“祖冲之2.1”(图片来源:研究团队)


“九章2.0”基于高斯玻色取样(GBS)技术,通过113个探测光子实现大规模量子采样,在特定任务上的运算速度比当前世界最快超级计算机快数千万亿倍。相较于2020年发布的“九章1.0”,其量子优势提升达10个数量级,达到10²⁴倍,显著增强了量子计算不可模拟性的技术门槛。


▲ 图片来源:VCG


“祖冲之2.1”作为66量子比特可编程超导量子系统,平均读出保真度达97.74%,可在20个量子逻辑周期内完成大规模随机量子线路采样,运算速度较现有最快超算快约1000万倍。该性能表明我国已进入实现容错量子计算与近期应用探索的新阶段,为量子机器学习、量子化学模拟等实际应用场景奠定基础。


▲ 图片来源:VCG


国际权威物理网站Physics World指出,传统计算机在处理复杂量子线路输出概率分布时面临指数级计算难度,而量子采样技术可大幅缩短求解时间,是验证量子优越性的核心路径。“九章2.0”与“祖冲之2.1”的实验结果充分展示了量子设备在解决特定问题上远超经典计算的能力。


加拿大卡尔加里大学量子科学与技术研究所所长Barry C. Sanders在美物理学会官网评论称:“这两台量子计算机攻克了迄今为止最复杂的采样任务,标志着关于‘量子优越性’能否实现的争论已基本终结。”


美国物理学会评价认为,这两项实验代表了量子采样技术的快速进展,进一步确立了人类已迈入量子计算优越性时代,并推动量子技术向实用化方向加速发展。


Editor: SONG Ziyan

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