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“188博金宝体育”“九章”计算机助力我国首次实现“量子计算优越性”

发布时间:2021-09-13  点击量:

本文摘要:“九章”计算机帮助我国首次实现“量子计算的优越性”。

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“九章”计算机帮助我国首次实现“量子计算的优越性”。超级计算需要1分钟。自力更生、自力更生需要数十亿年的时间。成功构建了76个光子量子计算原型的“九章”。

计算 Bose 采样问题,“九章”在短短 200 秒内处理了 5000 万个样本,而世界上最快的超级计算需要 6 亿年。这是我国第一次认识到“量子计算的优越性”。目前,量子计算机的发展是世界科技前沿面临的最大挑战之一。

未来,“九章”在机器学习、量子化学等领域有潜在应用。近日,由中国科学技术大学潘建伟、卢朝阳等学者组成的研究团队与上海研究院合作。

中科院微系统、信息技术研究所、国家并行计算机工程与技术中心联合研制了76光子量子计算原型机。章”。

计算Bose采样问题,“九章”在短短200秒内处理5000万个样本,而世界上最快的超级计算机需要6亿年。这个。

我国首次实现“量子优势”,这一突破也使我国成为世界上第二个实现“量子优势”的国家。12 月 4 日,科学杂志公布了这一结果。

有很多困难。装备自主研发和技术创新的“九章”即为“九章”。它不仅是中国古代的九章算术专着,也是牢固确立我国作为国际量子第一方阵地位的量子计算原型。

m 计算研究。两者都具有里程碑意义。

“量子计算的优越性”是指量子计算机作为一个新事物。一旦在某个问题上的计算能力超过了最强的传统计算机,就证明了量子计算机的优越性,在很多方面跨越了未来。

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超越传统计算机的门槛。“这将实验各个方面的技术推进到一个远远超出以前水平的水平。”澳大利亚昆士兰大学教授蒂姆·拉夫说。

“该装置的规模非同寻常:100 模式干涉仪,25 个压缩器提供输入量子态。,使用 100 个单光子探测器进行探测,同时实现高效率和稳定性。� 和量子不可区分性——这些都是证明量子计算优越性所必需的。“从干涉电路的20光子输入60模玻色采样到76光子100模高斯玻色。

取样,要在设备上下功夫。“一开始,高效100通道超导纳米线单光子探测器的性能非常低,只有4%。我们与中科院上海微系统与信息技术研究所合作,自主研发发展、技术创新,现在性能提升到98%。

”卢朝阳表示,在量子光源、量子干涉、单光子探测器等领域不断加强自主创新是下一步的重点。“利用量子器件解决日益复杂的问题,体现量子优势,是量子科学前沿最重要的课题之一。”美国科学院、沃尔夫奖获得者、狄拉克奖获得者彼得·佐勒认为,潘的研究建伟团队在规模上将研究水平提升到一个新的水平。

量子系统的可扩展性和实际应用的前景。在不增加能耗的情况下提高功耗具有重要意义。算力 “大数据时代,全球数据量呈指数级增长,每两年翻一番。如果不提取海量数据,就毫无意义。

”潘建伟说。目前,计算机的传统开发模式有限,超级计算机的能耗巨大。在潘建伟看来,“九章”的意义在于在不增加能耗的情况下提升算力。目前,量子计算机的发展已成为世界科技前沿的最大挑战之一,是全球竞争的焦点。

去年,谷歌推出了 53 超导量子比特计算机“Platanus”。一个数学算法的计算效率远远超过了世界上最快的超级计算机。r在当时,率先实现了“量子优势”。

《九章》实现了“高斯玻色采样”任务的快速解决。处理5000万个样本的高斯玻色采样问题仅需200秒,而目前世界上最快的超级计算需要6亿年;处理100亿个样本,“9章”需要10个小时,超级计算机需要1200亿年。

正如陆朝阳所说:“‘九章’合二为一。在��时间内,完成了经典超级计算机1亿年才能完成的任务。

“对于量子计算机的研究,国际同行认为有3个指标发展阶段:第一阶段是50至100个量子比特的高精度专用量子计算机的发展,这是实现量子计算在计算科学中优越性的里程碑; 第二阶段是开发一个可以连贯操作数百个的量子模拟器。位来解决一些超级计算机无法处理的具有重要实用价值的问题;第三阶段是将可集成的量子比特数大幅增加到百万级,实现容错量子逻辑门,开发可编程通用量子计算原型。

据卢朝阳介绍,与《Panlanus》相比,《九章》具有计算速度更快、环境适应性更强、攻克技术漏洞等优势。大优势。

“Platanus”仅在小样本的情况下比超级计算更快,而“九章”在小样本和大样本的情况下都超过了超级计算。“对于一场好的比赛,谷歌的机器冲刺可以胜过超级计算。

,长跑赢不了;我们的机器既能冲刺又能长跑。赢。

“前景广阔,在机器学习、量子化学等领域都有潜在应用。在合肥,量子计算原型。e“九章”几乎占据了实验室的一半,包含了数千个组件。

目前,“九章”与“Plananus”相同。它只能用于解决特定问题。潘建伟认为,这是由于可用于构建量子计算机的材料有限,世界正朝着几个方向努力。“未来量子计算机突破的可能性更大,靠的是量子计算硬件新材料的创新。

”如今,基于“九章”的高斯玻色采样算法在图论、机器学习、量子等领域都有潜在的应用化学等领域,将是后续发展的重要方向。潘建伟团队表示,尽管《九章》算力惊人,但这只是量子计算第一阶段的一个里程碑。

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“我希望通过 15 到 20 年的努力,可以开发出通用的量子计算机来解决非常广泛的问题。密码分析、天气预报和药物设计等问题。”潘建伟说。

科学期刊审稿人的评价。��是“最先进的实验”和“重大成果”。“量子优势”实验不是一蹴而就的工作,而是更快的经典算法和不断增加的量子计算硬件之间的竞争。

但最终,量子并行将产生经典计算机无法比拟的计算能力。潘建伟团队希望这项工作能够激发更多经典算法模拟方面的工作。

编辑:黄雨涵。


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