九章运算比谷歌快100亿倍
中国科学技术大学潘建伟等人成功构建76个光子的量子计算原型机「九章」。图／新华社
量子计算被视为中美下一阶段的科技竞赛的核心，继2019年9月谷歌研制出量子电脑「悬铃木」、首度实现「量子优越性」，中国科技大学潘建伟团队近日公布「九章」量子电脑，计算能力比「悬铃木」快100亿倍，比目前最强超级电脑速度快100兆倍。该团队指出，「九章」量子电脑距离实际应用仍有漫漫长路，但已写下量子计算的新里程碑。
据我国国家研究实验室官网说明，量子电脑是「基于量子力学的计算装置」，最早于1969年提出，从理论上可行到2011年「量子霸权」概念提出后，近年各国争相发展。除了美中之外，欧盟近期也准备投入80亿欧元，研究量子计算等新一代算力技术。
2019年9月，谷歌宣布研制出53个量子比特的计算机「悬铃木」，对于当时全球最快超级电脑「顶峰」需要2天才能解出的数学问题，「悬铃木」只需要200秒，在全球首次实现「量子优越性」－即量子电脑在某个问题的计算能力超过最强的传统计算机，证明其优越性。
在「悬铃木」之后，全球重量级期刊「科学」4日公布「九章」的重大突破。该量子电脑是由中科大潘建伟、陆朝阳等学者研制的76个光子的量子计算原型机。实验显示，「九章」对经典数学算法高斯玻色取样的计算速度，比目前世界最快的超级电脑「富岳」快100兆倍，成为全球第二个实现「量子优越性」。
新华社引述潘建伟团队指出，相较于「悬铃木」，「九章」有三大优势：一是速度快。虽然算的不是同一个数学题目，但与最快的超级电脑等效比较，「九章」比「悬铃木」快100亿倍。
二是环境适应性。悬铃木需要摄氏零下273.12度的运行环境，而「九章」除了探测部分需要摄氏零下269.12度的环境外，其他部分可以在室温下运行。三是弥补了技术漏洞。「悬铃木」只有在小样本的情况下快于超级电脑，「九章」在小样本和大样本上均快于超级电脑。
潘建伟表示，量子电脑在原理上具有超级电脑的并行计算能力，可望通过特定算法在密码破译、大数据优化、天气预报、材料设计、药物分析等领域，提供比传统电脑更强的算力支持。