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新華社合肥10月11日電 記者從(cong) 中國科學技術大學獲悉，該校潘建偉(wei) 、陸朝陽等組成的研究團隊與(yu) 中國科學院上海微係統與(yu) 信息技術研究所、國家並行計算機工程技術研究中心合作，近期成功構建255個(ge) 光子的量子計算原型機“九章三號”，再度刷新光量子信息技術世界紀錄，求解高斯玻色取樣數學問題比目前全球最快的超級計算機快一億(yi) 億(yi) 倍，在研製量子計算機之路上邁出關(guan) 鍵一步。
1981年，諾貝爾獎獲得者理查德·費曼提出量子計算機構想。作為(wei) 信息科技“後摩爾時代”一種新型計算範式，量子計算在原理上具有超快並行計算能力，可通過特定算法產(chan) 生超越傳(chuan) 統計算機的算力，解決(jue) 重大經濟社會(hui) 問題。
“九章三號”實驗裝置示意圖。（中國科學技術大學供圖）
2020年，潘建偉(wei) 團隊成功構建76個(ge) 光子的量子計算原型機“九章”，處理高斯玻色取樣問題的速度比當時最快的超級計算機快一百萬(wan) 億(yi) 倍，使中國成為(wei) 全球第二個(ge) 實現“量子優(you) 越性”的國家。2021年，他們(men) 進一步成功研製113個(ge) 光子的“九章二號”和66比特的“祖衝(chong) 之二號”量子計算原型機，使中國成為(wei) 唯一在光學和超導兩(liang) 條技術路線都實現“量子優(you) 越性”的國家。
近兩(liang) 年，他們(men) 在理論上首次開發了包含光子全同性的新理論模型，實現更精確的理論與(yu) 實驗吻合度，同時發展了完備的貝葉斯驗證和關(guan) 聯函數驗證。
“我們(men) 研製了基於(yu) 光纖時間延遲環的超導納米線探測器，首先把多光子態分束到不同空間模式，然後通過延時把空間轉化為(wei) 時間，實現了準光子數可分辨的單光子探測係統。”研究團隊成員、中國科大教授陸朝陽說，這些創新使團隊首次實現了對255個(ge) 光子的操縱能力，極大提升計算的複雜度。
根據業(ye) 界公開發表的最優(you) 經典精確采樣算法，“九章三號”處理高斯玻色取樣的速度比“九章二號”提升一百萬(wan) 倍，“九章三號”1微秒可算出的最複雜樣本，當前全球最快的超級計算機“前沿”（Frontier）約需200億(yi) 年。
10月11日，國際知名學術期刊《物理評論快報》發表了該成果。
據悉，未來的通用型量子計算機可望在密碼破譯、天氣預報、材料設計等領域發揮作用，目前的“九章三號”還隻是具有潛在應用價(jia) 值的“單項冠軍(jun) ”。
潘建偉(wei) 團隊表示，期待這次突破能激發科學界更多關(guan) 於(yu) 經典算法模擬的研究，解決(jue) 各種科學和工程挑戰，加快實現通用型量子計算機。（記者 徐海濤、陳諾、戴威）
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