中國成功研製「九章三號」量子計算原型機　再度刷新世界紀錄

今日（11日），由中國科學技術大學研究團隊、中國科學院上海微系統與信息技術研究所、國家並行計算機工程技術研究中心合作建構的255個光子的量子計算原型機「九章三號」成功研發。

據悉，該成果再度刷新光量子信息技術世界紀錄，求解高斯玻色取樣數學問題比目前全球最快的超級計算機快一億億倍，在研製量子計算機之路上邁出重要一步。

量子計算是後摩爾時代的一種新的計算範式，在原理上具有超快的並行計算能力，可望通過特定量子算法在一些具有重大社會和經濟價值的問題方面相比經典計算機實現指數級別的加速。因而，研製量子計算機是當前世界科技前沿的最大挑戰之一。

國際知名學術期刊《物理評論快報》發表該成果。根據公開發表的最優算法，「九章三號」處理高斯玻色取樣的速度比上一代「九章二號」提升一百萬倍，「九章三號」1微秒可算出的最復雜樣本，當前全球最快的超級計算機「前沿」（Frontier）約需200億年。

2020年，中國科學技術大學團隊成功構建76光子的「九章」光量子計算原型機，首次在國際上實現光學體系的「量子計算優越性」，並克服了Google實驗中量子優越性依賴於樣本數量的漏洞。

2021年，中國科大團隊成功研製113光子的可相位編程的「九章二號」和56比特的「祖沖之二號」量子計算原型機，使中國成為唯一在光學和超導兩種技術路線都達到「量子計算優越性」的國家。

通過系列創新，中國科學技術大學團隊首次實現了對255個光子的操縱能力，極大提升了光量子計算的復雜度，處理高斯玻色取樣的速度比「九章二號」提升了一百萬倍。在原有基礎上，研究團隊還揭示了高斯玻色取樣和圖論之間的數學聯系，完成對稠密子圖等兩類具有實用價值的圖論問題的求解，相比經典計算機精確模擬的速度快1.8億倍。此外，亦在國際首次演示了無條件的多光子量子精密測量優勢。