[爆卦] 中國新量子電腦比Google的快一百億倍
https://science.sciencemag.org/content/early/2020/12/02/science.abe8770
中科大潘建偉團隊研發的量子計算原型機“九章”,實現了具有實用前景的高斯玻色取
樣任務的快速求解。解決特定問題時,九章比目前世界最快的超級電腦富嶽快一百兆倍
,也比Google去年發表的53個超導位元量子計算原型機Sycamore快一百億倍。
潘建偉團隊透過研製具備高效率、高全同性、極高亮度和大規模擴展能力的量子光源,
成功做出76個光子100個模式的高斯玻色取樣量子計算原型機,其輸出量子態空間規模達
10的30次方。玻色採樣是將非古典光輸入線性光學網路後,用單光子探測器來探測輸出
光子的數量、路徑和糾纏態,其結果是高度隨機的。潘團隊的論文聲稱:改進古典算法後
,一般超級電腦只需要數天就能像Sycamore一樣進行一百萬次隨機線路採樣。所以如果
樣本數量足夠大(比如10的10次方),Sycamore將失去量子優勢。而九章在玻色採樣上就
沒有這種依賴樣本大小的缺點,因為古典算法針對玻色採樣存在固定限制。此外光子玻
色採樣可以在室溫下進行,不易受到干擾。
潘團隊此次採用高斯玻色採樣,它在一些圖形問題和量子化學領域有潛在應用。高斯玻
色採樣使用所有處於壓縮態的光子,且允許使用更高的抽運功率,使其在事件發生率上
具有指數優勢。
論文表示他們完成了五大挑戰:
1.實現具備足夠高的壓縮參數、光子全同性和採集效率的單模壓縮態
2.實現完全連通性、矩陣隨機性、近似完美波包重疊和相位穩定及近統一傳輸速率的大
型干涉儀
3.實現對單模壓縮態中的所有光子數狀態相位控制
4.實現高效探測器採集輸出分佈
5.驗證從巨大輸出態空間獲得的稀少樣本,並跟超級電腦比較
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