中國“天河二號”超級計算機算出量子霸權標準

　　隨著(zhù)量子物理裝置技術(shù)水平的快速發(fā)展，實(shí)現量子霸權似乎日益臨近。稱(chēng)霸標準已成為量子計算領(lǐng)域最重要的科學(xué)問(wèn)題之一。記者11日獲悉，國防科技大學(xué)吳俊杰團隊與上海交通大學(xué)金賢敏合作，在國際上最先開(kāi)啟了稱(chēng)霸標準的研究。最近，《國家科學(xué)評論》在線(xiàn)發(fā)表了他們的研究成果，報道了玻色采樣案例的稱(chēng)霸標準。

　　量子計算擁有的超越所有經(jīng)典計算機的計算能力被稱(chēng)為量子霸權，但在物理實(shí)驗上，迄今還沒(méi)有任何一臺量子裝置在實(shí)際實(shí)驗中展現出這種能力。實(shí)現量子霸權，將代表超越經(jīng)典的量子計算能力從理論走進(jìn)實(shí)驗，標志著(zhù)一個(gè)新的計算能力飛躍時(shí)代的開(kāi)始。

　　論文的作者之一劉雍介紹，玻色采樣問(wèn)題是一種針對光子(玻色子)系統的量子霸權測試案例。理論上，經(jīng)典計算機求解玻色采樣需要指數量級計算時(shí)間，而量子計算只需要多項式量級計算時(shí)間。與此同時(shí)，相比通用量子計算，玻色采樣更容易實(shí)現。該項研究中，吳俊杰與金賢敏在“天河二號”超級計算機上完成了玻色采樣問(wèn)題的核心難題——積和式的求解。實(shí)際測試的問(wèn)題規模達到48個(gè)光子，并推斷出“天河二號”模擬50個(gè)光子的玻色采樣需要約100分鐘。也就是說(shuō)，一旦實(shí)際的量子物理裝置實(shí)現了每組樣本100分鐘以?xún)?0光子的玻色采樣，就在求解這個(gè)問(wèn)題上超過(guò)了“天河二號”，實(shí)現了量子霸權。

　　劉雍指出，因為并不要求用于展示量子霸權的問(wèn)題具有任何實(shí)際用途，實(shí)現量子霸權離實(shí)現實(shí)際的量子計算機尚有很大距離。多項稱(chēng)霸標準的研究成果也表明，當前實(shí)現量子霸權絕非易事。