2020年12月4日,中國科學技術大學潘建偉、陸朝陽團隊,成功構建了76個光子的量子計算原型機“九章”?!熬耪隆鼻蠼鈹?shù)學算法“高斯玻色取樣”只需200秒,而目前世界最快的超級計算機“富岳”要用6億年,且等效地比谷歌的“懸鈴木”快一百億倍。這一研究成果使我國成功達到了量子計算研究的第一個里程碑,實現(xiàn)量子計算優(yōu)越性,相關論文于當日在線發(fā)表在國際學術期刊《科學》上。
2019年9月,谷歌推出53個量子比特的量子計算機“懸鈴木”,對一個數(shù)學算法的計算只需200秒,而當時世界最快的超級計算機“頂峰”需要2天,谷歌因此宣稱其實現(xiàn)了“量子霸權”。
由于量子計算機在原理上具有超快的并行計算能力,在一些具有重大社會和經濟價值的問題上,相比經典計算機可實現(xiàn)指數(shù)級別的加速。當前,研制量子計算機已成為世界科技前沿的最大挑戰(zhàn)之一,是歐美發(fā)達國家角逐的焦點。
國際上普遍認為量子計算機的研究遵循三個發(fā)展階段。第一階段,發(fā)展具備50-100個量子比特的高精度專用量子計算機,對一些超級計算機無法解決的高復雜度特定問題實現(xiàn)高效求解,實現(xiàn)計算科學中的“量子計算優(yōu)越性”。第二階段,通過對規(guī)?;囿w量子體系的精確制備、操控與探測,研制可相干操縱數(shù)百個量子比特的量子模擬機,用于解決若干超級計算機無法勝任的具有重大實用價值的問題。第三階段,爭取在未來二三十年,提高量子比特的操縱精度,使之達到能超越量子計算苛刻的容錯閾值(大于99.9%) ,大幅度提高可集成的量子比特數(shù)目至百萬量級,實現(xiàn)容錯量子邏輯門,研制出可編程的通用量子計算原型機。
潘建偉認為,目前我國已經走完量子計算發(fā)展的第一階段。