谷歌近日發(fā)表于《自然》雜志的論文宣布實(shí)現(xiàn)了量子霸權(quán) 。 采訪人員4日獲悉 ， 在國(guó)際上率先開(kāi)啟稱霸標(biāo)準(zhǔn)研究的、國(guó)防科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院吳俊杰帶領(lǐng)的QUANTA團(tuán)隊(duì) ， 聯(lián)合信息工程大學(xué)等國(guó)內(nèi)外科研機(jī)構(gòu) ， 提出了量子計(jì)算模擬的新算法 。 該算法在“天河二號(hào)”超級(jí)計(jì)算機(jī)上的測(cè)試性能達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平 ， 谷歌的工作也引用了這項(xiàng)結(jié)果的預(yù)印版論文 。 當(dāng)?shù)貢r(shí)間4日 ， 國(guó)際權(quán)威期刊《物理評(píng)論快報(bào)》正式在線發(fā)表了該成果 。
量子霸權(quán) ， 代表量子計(jì)算裝置在特定測(cè)試案例上表現(xiàn)出超越所有經(jīng)典計(jì)算機(jī)的計(jì)算能力 ， 實(shí)現(xiàn)量子霸權(quán)是量子計(jì)算發(fā)展的重要里程碑 。 評(píng)測(cè)稱霸標(biāo)準(zhǔn) ， 需要高效的、運(yùn)行于經(jīng)典計(jì)算機(jī)的量子計(jì)算模擬器 。 在后量子霸權(quán)時(shí)代 ， 這種模擬器還會(huì)成為加速量子計(jì)算科學(xué)研究的重要工具 。
論文作者、博士研究生劉雍介紹 ， 量子計(jì)算模擬的實(shí)際難度 ， 并不完全依賴于量子比特的數(shù)目或量子門(mén)的數(shù)目 ， 而是取決于運(yùn)算過(guò)程中量子態(tài)的復(fù)雜程度——量子糾纏度 。 該項(xiàng)研究提出了一種依賴于量子糾纏度的模擬算法 ， 開(kāi)發(fā)了通用量子線路模擬器 ， 并在“天河二號(hào)”超級(jí)計(jì)算機(jī)上完成了量子霸權(quán)測(cè)試案例——隨機(jī)量子線路采樣問(wèn)題的模擬 ， 實(shí)際測(cè)試了49、64、81、100等不同數(shù)目量子比特在不同量子線路深度下的問(wèn)題實(shí)例 ， 計(jì)算性能達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平 。
劉雍指出 ， 量子霸權(quán)的實(shí)現(xiàn)并非量子計(jì)算研究的終點(diǎn) ， 而是量子計(jì)算發(fā)展的起點(diǎn) 。 除了繼續(xù)提升量子計(jì)算物理系統(tǒng)的性能外 ， 有噪聲系統(tǒng)中的量子算法、量子糾錯(cuò)等都將成為量子計(jì)算下一階段的研究重點(diǎn) 。
【國(guó)際領(lǐng)先！“天河二號(hào)”算出量子霸權(quán)標(biāo)準(zhǔn)】據(jù)悉 ， 該項(xiàng)研究獲得了中國(guó)長(zhǎng)城量子實(shí)驗(yàn)室、國(guó)家超級(jí)計(jì)算廣州中心、國(guó)家自然科學(xué)基金委等單位的支持 。 （采訪人員 張強(qiáng)）
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