量子計(jì)算機(jī)"九章"有多厲害 比目前的超級(jí)計(jì)算機(jī)快一百萬億倍

　　何謂高斯玻色取樣

　　所有的報(bào)道中都提到，“‘九章’處理‘高斯玻色取樣’的速度比目前最快的超級(jí)計(jì)算機(jī)‘富岳’快一百萬億倍”。那么，什么是高斯玻色取樣？

　　“玻色取樣是用來展示量子計(jì)算優(yōu)越性的特定任務(wù)中的一項(xiàng)，一直被科學(xué)家寄予厚望。”袁嵐峰說，“大致可以理解為，一個(gè)光路有很多個(gè)出口，問每一個(gè)出口有多少光出去。”

　　由于量子力學(xué)賦予了光子很多匪夷所思的性質(zhì)，使得光子的不同路徑之間，不但可以相互疊加，也可以相互抵消，具體結(jié)果視情況而定，非常復(fù)雜。“在面對這樣的難題時(shí)，玻色取樣裝置就有了用武之地。由于它像計(jì)算機(jī)一樣，能夠在較高的精度上解決特定的數(shù)學(xué)問題，同時(shí)又應(yīng)用了光子的量子力學(xué)特性，所以可以稱作是一種‘光量子計(jì)算機(jī)’。”袁嵐峰說。

　　此次，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)潘建偉、陸朝陽等組成的研究團(tuán)隊(duì)與中科院上海微系統(tǒng)所、國家并行計(jì)算機(jī)工程技術(shù)研究中心合作，成功研制出的“九章”，和之前的玻色取樣機(jī)的主要區(qū)別，在于輸入的光子狀態(tài)，也就是對從前的“玻色取樣”裝置進(jìn)行升級(jí)。“玻色取樣機(jī)輸入的是一個(gè)個(gè)獨(dú)立的光子，而‘九章’輸入的是一團(tuán)團(tuán)相互關(guān)聯(lián)的量子光波。”袁嵐峰說，因此，“九章”比經(jīng)典計(jì)算機(jī)快很多倍，真正體現(xiàn)出了“量子計(jì)算優(yōu)勢”。

　　量子計(jì)算機(jī)要不要裝系統(tǒng)

　　“量子計(jì)算機(jī)本身就是一套‘系統(tǒng)’。”中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)林梅教授說，獨(dú)立的光學(xué)組件提供了硬件，復(fù)雜的光路結(jié)構(gòu)則決定了它的“算法”。“例如，以光子作為量子比特的量子計(jì)算機(jī)，需要能夠產(chǎn)生光子的單光子源，能夠改變光子狀態(tài)、完成‘算法’的特定光路結(jié)構(gòu)，還需要單光子探測器對光子的最終狀態(tài)進(jìn)行觀測。”

　　據(jù)了解，對于量子計(jì)算機(jī)的控制，仍然需要通過普通電腦進(jìn)行信息的輸入和輸出。工作人員需要在普通電腦上輸入初始數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)在量子計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中進(jìn)行復(fù)雜的轉(zhuǎn)換和運(yùn)算，最后得到的結(jié)果會(huì)再傳輸回工作人員的普通電腦上。