中国科学技术大学潘建伟团队宣布,成功研制出新一代量子计算原型机九章三号,处理高斯玻色采样问题的速度比目前全球最快超级计算机快一百万亿倍,创下新的世界纪录,标志着我国在光量子计算领域继续保持全球领先地位。
九章三号通过全新的光量子干涉架构,实现了255个光子的干涉操纵,相比上一代九章二号,处理问题速度提升了一百倍,相位稳定性提高一个数量级,实现了从千光子到百光子量级的历史性跨越。该成果已在国际顶级学术期刊《自然》上正式发表,审稿人评价该工作为光量子计算领域的重大突破,具有里程碑意义。
研究人员表示,九章三号在处理一些特定组合优化问题上已经展现出明显优势,未来有望在药物分子设计、密码分析、气候模拟、金融衍生品定价等领域发挥重要作用。目前研究团队正在推进量子计算与经典计算的混合架构研究,探索实用化量子计算应用场景,争取在未来五年内实现首个量子计算实用化演示,加速量子计算从实验室走向产业应用。
国际学术界对这一成果给予高度评价,诺贝尔物理学奖得主在评价中表示,这是量子计算领域的又一里程碑,证明了光量子路线的可行性,为全球量子计算发展提供了重要的技术路线参考。不少国际研究团队已经开始借鉴九章系列的技术路线,推进自身研究项目,国际竞争与合作正在同时加深,推动量子计算技术整体进步。
近年来全球量子计算研发竞争日趋激烈,IBM、谷歌等科技巨头纷纷投入巨资研发超导量子计算,已经实现了超过一千比特的量子芯片,并在量子纠错方面取得重要进展。我国在光量子计算路线上的持续领先,为全球量子计算发展提供了多样化技术路线选择,也展示了中国基础研究的实力和创新能力。
专家表示,尽管距离通用量子计算机还有较长距离,但九章三号的突破再次证明量子计算的巨大潜力。预计未来十年内,量子计算将在特定专业领域实现商业化应用,开始对经典计算形成有益补充,重塑人类处理复杂问题的能力,量子计算产业化时代正在加速到来。
国家自然科学基金对九章系列研究提供了长期支持,持续的基础研究投入正在逐步收获成果,量子计算作为下一代信息技术的核心领域,已经成为各国科技竞争的战略制高点,我国需要继续保持投入,巩固领先优势。