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圖為“九章三號(hào)”實(shí)驗(yàn)裝置示意圖（中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)供圖）

新華社合肥10月11日電 中國(guó)科學(xué)家11日宣布成功構(gòu)建量子計(jì)算原型機(jī)“九章三號(hào)”，在研制量子計(jì)算機(jī)之路上又邁出重要一步。

據(jù)悉，“九章三號(hào)”求解高斯玻色取樣數(shù)學(xué)問(wèn)題的速度，比目前全球最快的超級(jí)計(jì)算機(jī)快一億億倍?！熬耪隆比∶谥袊?guó)古代數(shù)學(xué)名著《九章算術(shù)》。

中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)11日發(fā)布消息，255個(gè)光子的“九章三號(hào)”量子計(jì)算原型機(jī)由該校潘建偉、陸朝陽(yáng)等組成的研究團(tuán)隊(duì)與中國(guó)科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所、國(guó)家并行計(jì)算機(jī)工程技術(shù)研究中心合作構(gòu)建。

國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《物理評(píng)論快報(bào)》當(dāng)天發(fā)表了這一成果。

量子計(jì)算是一種遵循量子力學(xué)規(guī)律調(diào)控量子信息單元進(jìn)行計(jì)算的新型計(jì)算模式。1981年，諾貝爾獎(jiǎng)獲得者理查德·費(fèi)曼提出量子計(jì)算機(jī)構(gòu)想。

“量子計(jì)算機(jī)在原理上具有超快的并行計(jì)算能力，可望通過(guò)特定算法在密碼破譯、大數(shù)據(jù)優(yōu)化、天氣預(yù)報(bào)、材料設(shè)計(jì)、藥物分析等領(lǐng)域，提供比傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)更強(qiáng)的算力支持?！迸私▊フf(shuō)。

2019年，美國(guó)谷歌公司研制出53個(gè)量子比特的計(jì)算機(jī)“懸鈴木”，在全球首次實(shí)現(xiàn)量子優(yōu)越性。2020年，潘建偉團(tuán)隊(duì)構(gòu)建76個(gè)光子的量子計(jì)算原型機(jī)“九章”，使中國(guó)成為全球第二個(gè)實(shí)現(xiàn)量子優(yōu)越性的國(guó)家。

“量子優(yōu)越性，是指新生的量子計(jì)算原型機(jī)，在某個(gè)問(wèn)題上的計(jì)算能力超過(guò)了最強(qiáng)傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)，就證明其未來(lái)有多方超越的可能。”中國(guó)科大教授陸朝陽(yáng)說(shuō)。

2021年，潘建偉團(tuán)隊(duì)成功研制113個(gè)光子的“九章二號(hào)”和66比特的“祖沖之二號(hào)”量子計(jì)算原型機(jī)，從而使中國(guó)成為在光學(xué)和超導(dǎo)兩條技術(shù)路線上都實(shí)現(xiàn)量子優(yōu)越性的國(guó)家。

陸朝陽(yáng)說(shuō)，“九章三號(hào)”使他們首次實(shí)現(xiàn)了對(duì)255個(gè)光子的操縱能力，極大提升了計(jì)算的復(fù)雜度。

據(jù)業(yè)界公開(kāi)的最優(yōu)算法，“九章三號(hào)”處理高斯玻色取樣的速度比“九章二號(hào)”提升一百萬(wàn)倍?！熬耪氯?hào)”1微秒可算出的最復(fù)雜樣本，當(dāng)前全球最快的超級(jí)計(jì)算機(jī)約需200億年才能完成。

不過(guò)，要研制成功量子計(jì)算機(jī)還有很長(zhǎng)的路要走。國(guó)際主流觀點(diǎn)認(rèn)為，這至少還需要5年到10年時(shí)間的努力。（記者徐海濤、郭鑫、何曦悅、黃澤晨）