“九章三号” 实现了255个光子的操纵，超越了量子优越性世界纪录

发布时间：2023-10-24 13:58:04 所属栏目：动态来源：

导读：始于20世纪20年代的爱因斯坦与波尔的争论是物理学史上伟大的科学论战之一，双方争辩的重心是量子力学的底层逻辑。

以波尔为代表的哥本哈根学派认为测量引起的量子状态塌缩是本质上随机的，爱因斯坦认为“上帝

始于20世纪20年代的爱因斯坦与波尔的争论是物理学史上伟大的科学论战之一，双方争辩的重心是量子力学的底层逻辑。

以波尔为代表的哥本哈根学派认为测量引起的量子状态塌缩是本质上随机的，爱因斯坦认为“上帝不掷骰子”，量子力学还无法描述物理现实的全部内容。这个争论一直持续到爱因斯坦去世，虽然两人谁也没有说服对方，但引发了众多科学家对于量子力学基本原理的深入研究，特别是在实验上去捕捉和操纵单个光子和单个原子。

近日，在竞争激烈的量子科技前沿，中国科学家在研制量子计算机之路上又迈出关键一步。中国科学技术大学教授陆朝阳和同事成功构建255个光子的量子计算原型机“九章三号”，极大地刷新了我国光量子传输信息的技术水平和量子计算优越性的多项世界纪录

围绕“九章三号”技术突破，量子计算现发展阶段以及扩展性应用价值等方面，搜狐科技与中国科学技术大学物理学院讲席教授、“九章三号”课题组长陆朝阳展开了深度对话。

陆朝阳介绍，量子计算的基本单元是量子比特，也就是一个可以处于0，可以处于1，还可以处于0和1的任意量子叠加态的物理系统，而光子是这个物理系统的实现方式之一。光纤激光器的光子网络数量越多，可能意味着我们的量子计算机在未来执行计算以及其他任务时可以更加高效。

2020年，拥有76光子的“九章”光量子计算初代原型机问世。2021年，“九章二号”光子数提升到了133个。直至现在，255个光子的“九章三号”量子计算原机算力比“九章二号”提升了100万倍，求解特定问题比超算快一亿亿倍。

“高斯玻色取样”的经典计算任务的难度在于其计算量会随矩阵规模的增大呈指数级上升。陆朝阳表示，经典计算机需要计算255*255规模矩阵的高计算复杂度的数学函数，需要花费大量的时间。而量子计算机由于在这个问题上已经具备不可想象的并行处理能力，可以一步一步高效准确无误的地完成大规模量子计算相关的任务。

谈及量子计算现发展阶段及落地应用价值，他表示，目前已实现“量子计算优越性”里程碑，正在向第二发展阶段过渡，即解决若干大规模计算机能否胜任的具有重要实用价值的问题，如量子化学、新结构设计等。

“量子计算最有希望的近期应用是研究和量子系统本身相关的问题，包括多体问题、量子化学和量子材料。”

（编辑：汽车网）

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