今年6月，edn電子設(shè)計報告了“九章”系列光量子計算機(jī)的發(fā)展，中國科技大學(xué)研究小組在“九章”光量子計算原型機(jī)中完成了“稠密部圖”和“max-haf”圖理論問題的解。世界上最快的超級電腦使用目前最優(yōu)秀的古典算法，精確地模擬同一實驗的速度約快1.8億倍，而現(xiàn)在的“九章”系列光量子計算機(jī)又迎來了新的突破。

10月11日，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)中國科學(xué)院量子創(chuàng)新研究院與上海微系統(tǒng)所、國家并行的計算機(jī)工程技術(shù)研究中心合作成功構(gòu)建255個光子的量子計算原型機(jī)“九章三號”；進(jìn)一步更新光量子信息技術(shù)水平和量子計算優(yōu)越的世界紀(jì)錄“gaussian boson sampling with pseudo-photon-number resolving detectors and quantum computational advantage”刊登在國際學(xué)術(shù)雜志《物理評論快報》上。

量子計算是摩爾時代的新的計算模式，原理是超高速的并列有計算能力，通過特定量子算法，社會，經(jīng)濟(jì)價值大的問題上，比經(jīng)典計算機(jī)指數(shù)水平的加速有望可以實現(xiàn)。因此，研制量子計算機(jī)是當(dāng)今世界科技前沿的最大挑戰(zhàn)之一。

面對國際上“量子計算優(yōu)越性”的激烈競爭，該團(tuán)隊首次開發(fā)了包括光子同性戀在內(nèi)的新理論模型，使更準(zhǔn)確的理論和實驗相一致。同時，開發(fā)了貝氏驗證和相關(guān)函數(shù)驗證，全面排除了所有已知的古典仿真算法，為量子計算的優(yōu)越性提供了更好的數(shù)據(jù)支持。在技術(shù)上，研制出了基于光纖時間延時環(huán)的超導(dǎo)納米鋼絲檢測器，實現(xiàn)了將多個光子狀態(tài)分為不同的空間模式，并將時間延時，將空間轉(zhuǎn)換成時間的準(zhǔn)光子數(shù)分辨探測系統(tǒng)。

研究組通過研究分解時間和空間的新的光子檢測方法和識別精度高的準(zhǔn)光子數(shù)檢測器的方法，提高了光子操作水平和量子計算的復(fù)雜度。根據(jù)官方發(fā)布的消息，最好的經(jīng)典精確采樣算法，“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，比目前全球最快的超級計算機(jī)快一億億倍，“九章三號”在百萬分之一秒時間內(nèi)所處理的最高復(fù)雜度的樣本，需要當(dāng)前最強(qiáng)的超級計算機(jī)“前沿”（Frontier）花費(fèi)超過二百億年的時間。

量子計算優(yōu)越性的研究是一個復(fù)雜而富有挑戰(zhàn)性的工作，量子計算硬件與經(jīng)典算法之間存在著長期競爭，“九章三號”的實現(xiàn)進(jìn)一步鞏固了我國在光量子計算領(lǐng)域的國際領(lǐng)先地位。