國產量子電腦「九章三號」破紀錄
原文刊於信報財經新聞「EJ Tech 創科鬥室」
中國科學技術大學中國科學院量子資訊與量子科技創新研究院（下稱中國科大），與中國科學院上海微系統所、國家平行電腦工程技術研究中心合作，成功建構255個光子的量子計算原型機「九章三號」，聲稱在百萬分之一秒（微秒）內所處理的最高複雜度樣本，相當於全球最強超級電腦「前沿」（Frontier）運算超過200億年，再次刷新量子計算的世界紀錄。
運算快超級電腦200億年
量子計算具備超快的平行計算能力，國際學術界制定的發展路線中，第一步是實現「量子計算優越性」（Quantum Advantage）。美國谷歌（Google）及加州大學在2019年9月，發布53量子位元（Qubit）的「懸鈴木」（Sycamore）超導量子計算處理器，花了200秒對一個量子線路取樣100萬次，相比當時最快的超級電腦Summit，要完成同樣任務則還需要一萬年。
中國科大研發團隊急起直追，於2020年建造76光子的「九章」光量子計算原型機。時至2021年，團隊再研製113光子、可相位編程的「九章二號」，以及66量子位元的「祖沖之二號」量子計算原型機，令中國首次在光學及超導兩種技術路線上，都達到「量子運算優越性」水平，惟國際競爭亦邁向白熱化。
加拿大量子運算科企Xanadu與美國國家標準技術研究所（NIST）合作，採用與「九章」光量子計算原型機相同的高斯玻色取樣（Gaussian Boson Sampling）路線，2022年6月發布了216光子的「北極光」（Borealis）量子處理器，為國際上第二個實現光學體系「量子運算優越性」，技術研發一度超越中國的「九章二號」。
直至最近，中國科大團隊改良技術及理論模型，首次實現255個光子的操縱能力。根據業界公開發表的最優經典精確取樣演算法，「九章三號」處理高斯玻色取樣的速度，比上一代「九章二號」提升了100萬倍，研究成果刊登於學術期刊《物理評論快報》。新華社報道，未來的通用型量子計算機，有望在密碼破譯、天氣預報、材料設計等領域發揮作用。
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