據中國科學技術大學12月4日消息,，該校潘建偉,、陸朝陽等組成的研究團隊與中科院上海微系統(tǒng)所,、國家并行計算機工程技術研究中心合作，構建了76個光子的量子計算原型機“九章”,。相關論文于12月4日在線發(fā)表在國際學術期刊《科學》,。

“九章”求解數學算法高斯玻色取樣只需200秒，而目前世界最快的超級計算機要用6億年,。新華社報道稱,，這一突破使我國成為全球第二個實現“量子優(yōu)越性”（也稱“量子霸權”）的國家,。

量子計算機在原理上具有超快的并行計算能力，可望通過特定算法在一些具有重大社會和經濟價值的問題方面（如密碼破譯,、大數據優(yōu)化,、材料設計、藥物分析等）相比經典計算機實現指數級別的加速,。當前,，研制量子計算機已成為世界科技前沿的最大挑戰(zhàn)之一，成為歐美各發(fā)達國家角逐的焦點,。

潘建偉團隊一直在光量子信息處理方面處于國際領先水平,。2017年，該團隊構建了世界首臺超越早期經典計算機（ENIAC）的光量子計算原型機,。2019年,，團隊進一步研制了確定性偏振、高純度,、高全同性和高效率的國際最高性能單光子源,，實現了20光子輸入60模式干涉線路的玻色取樣，輸出復雜度相當于48個量子比特的希爾伯特態(tài)空間,，逼近了“量子計算優(yōu)越性”,。

近期，該團隊通過自主研制同時具備高效率,、高全同性,、極高亮度和大規(guī)模擴展能力的量子光源，同時滿足相位穩(wěn)定,、全連通隨機矩陣,、波包重合度優(yōu)于99.5%、通過率優(yōu)于98%的100模式干涉線路,，相對光程10-9以內的鎖相精度,，高效率100通道超導納米線單光子探測器，成功構建了76個光子100個模式的高斯玻色取樣量子計算原型機“九章”（命名為“九章”是為了紀念中國古代最早的數學專著《九章算術》）,。

《科學》雜志審稿人評價該工作是“一個最先進的實驗”（a state-of-the-art experiment），“一個重大成就”（a major achievement）,。研究人員希望這個工作能夠激發(fā)更多的經典算法模擬方面的工作,，也預計將來會有提升的空間。量子優(yōu)越性實驗并不是一個一蹴而就的工作,，而是更快的經典算法和不斷提升的量子計算硬件之間的競爭,，但最終量子并行性會產生經典計算機無法企及的算力。