量子計算機"九章"有多厲害?在不增加能耗的基礎(chǔ)上提升計算能力

　　意義非凡

　　在不增加能耗的基礎(chǔ)上，提升計算能力

　　“大數(shù)據(jù)時代，全球數(shù)據(jù)量呈指數(shù)增長，每兩年翻一番。龐大的數(shù)據(jù)若不提取，則沒有意義。”潘建偉說。目前，計算機傳統(tǒng)的發(fā)展模式受限，超級計算機能耗巨大。在潘建偉看來，“九章”問世，其意義在于在不增加能耗的基礎(chǔ)上，提升計算能力。

　　眼下，研制量子計算機已成為世界科技前沿的最大挑戰(zhàn)之一，是全球角逐的焦點。去年，谷歌公司推出53個超導(dǎo)量子比特的計算機“懸鈴木”，對一個數(shù)學(xué)算法的計算效率遠超當(dāng)時世界最快的超級計算機，率先實現(xiàn)了“量子優(yōu)越性”。而“九章”則實現(xiàn)了“高斯玻色取樣”任務(wù)的快速求解。

　　處理5000萬個樣本的高斯玻色取樣問題，“九章”只需200秒，而目前世界上最快的超算則需要6億年；處理100億個樣本，“九章”需10個小時，超級計算機則需要1200億年。正如陸朝陽所說的那樣：“‘九章’在一分鐘時間里完成了經(jīng)典超級計算機一億年才能完成的任務(wù)。”

　　對量子計算機的研究，國際同行公認有3個指標(biāo)性的發(fā)展階段：第一階段是發(fā)展具備50至100個量子比特的高精度專用量子計算機，實現(xiàn)計算科學(xué)中量子計算優(yōu)越性的里程碑；第二階段是研制可相干操縱數(shù)百個量子比特的量子模擬機，以解決若干超級計算機無法勝任的具有重大實用價值的問題；第三階段是大幅度提高可集成的量子比特數(shù)目至百萬量級，實現(xiàn)容錯量子邏輯門，研制可編程的通用量子計算原型機。

　　據(jù)陸朝陽介紹，與“懸鈴木”相比，“九章”具有運算速度更快、環(huán)境適應(yīng)性更強、克服技術(shù)漏洞這三大優(yōu)勢。“懸鈴木”只有在小樣本的情況下快于超算，“九章”則在小樣本和大樣本上都超過了超算，“好比賽跑，谷歌的機器短跑能跑贏超算，長跑跑不贏；我們的機器短跑、長跑都能跑贏。”