我国量子计算原型机“九章”问世

2020 年12 月4 日，中国科学技术大学宣布该校潘建伟等人成功构建76 个光子的量子计算原型机“九章”（命名为“九章”是为了纪念中国古代最早的数学专著《九章算术》），求解数学算法高斯玻色取样只需200秒，而目前世界最快的超级计算机要用6 亿年，实现了利用量子体系求解复杂物理问题的重要突破。这一突破使我国成为全球第二个实现“量子优越性”的国家。

根据目前最优的经典算法，“九章”对于处理高斯玻色取样的速度比目前世界排名第一的超级计算机“富岳”快一百万亿倍，等效地比谷歌2019 年发布的53 比特量子计算原型机“悬铃木”快一百亿倍。同时，通过高斯玻色取样证明的量子计算优越性不依赖于样本数量，克服了“悬铃木”随机线路取样实验中量子优越性依赖于样本数量的漏洞。“九章”输出量子态空间规模达到了10（“悬铃木”输出量子态空间规模是10，目前全世界的存储容量是10）。该成果牢固确立了我国在国际量子计算研究中的第一方阵地位，为未来实现可解决具有重大实用价值问题的规模化量子模拟机奠定了技术基础。此外，基于“九章”的高斯玻色取样算法在图论、机器学习、量子化学等领域具有潜在应用，将是后续发展的重要方向。