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中国“天河二号”超级计算机算出量子霸权标准

导读: 实现量子霸权,将代表超越经典的量子计算能力从理论走进实验,标志着一个新的计算能力飞跃时代的开始。

中国“天河二号”超级计算机算出量子霸权标准

随着量子物理装置技术水平的快速发展,实现量子霸权似乎日益临近。称霸标准已成为量子计算领域最重要的科学问题之一。记者11日获悉,国防科技大学吴俊杰团队与上海交通大学金贤敏合作,在国际上最先开启了称霸标准的研究。最近,《国家科学评论》在线发表了他们的研究成果,报道了玻色采样案例的称霸标准。

量子计算拥有的超越所有经典计算机的计算能力被称为量子霸权,但在物理实验上,迄今还没有任何一台量子装置在实际实验中展现出这种能力。实现量子霸权,将代表超越经典的量子计算能力从理论走进实验,标志着一个新的计算能力飞跃时代的开始。

论文的作者之一刘雍介绍,玻色采样问题是一种针对光子(玻色子)系统的量子霸权测试案例。理论上,经典计算机求解玻色采样需要指数量级计算时间,而量子计算只需要多项式量级计算时间。与此同时,相比通用量子计算,玻色采样更容易实现。该项研究中,吴俊杰与金贤敏在“天河二号”超级计算机上完成了玻色采样问题的核心难题——积和式的求解。实际测试的问题规模达到48个光子,并推断出“天河二号”模拟50个光子的玻色采样需要约100分钟。也就是说,一旦实际的量子物理装置实现了每组样本100分钟以内50光子的玻色采样,就在求解这个问题上超过了“天河二号”,实现了量子霸权。

刘雍指出,因为并不要求用于展示量子霸权的问题具有任何实际用途,实现量子霸权离实现实际的量子计算机尚有很大距离。多项称霸标准的研究成果也表明,当前实现量子霸权绝非易事。

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