量子计算机“九章”　助力中国领跑前沿科技新赛道（附图片）
2020年12月4日，中国科学技术大学宣布该校潘建伟院士团队成功构建76个光子的量子计算原型机“九章”。同日，国际学术期刊《科学》发表了该成果，称这是“一个最先进的实验”“一个重大成就”。如今看来，它有多重大？答案是：这一突破使我国成为全球第二个实现“量子优越性”的国家。
“九章”有多优越
所谓“量子优越性”，即对于特定任务，量子计算机可以完成；而现存的任何超级计算机运用任何已知算法，都不能在一个可接受的时间内完成。它有多“优越”？“九章”处理高斯玻色取样的速度比超级计算机“富岳”快100万亿倍。也就是说，当求解5000万个样本的高斯玻色取样时，“九章”需要200秒；而截至2020年，世界上最快的超级计算机“富岳”需要6亿年。同时，“九章”弥补了谷歌超导量子比特计算机“悬铃木”的一个漏洞。
“在费曼提出‘量子计算’概念近40年后，‘九章’在实验上严格地证明了量子计算的加速能力，把梦想变成了现实”。潘建伟团队成员、中国科学技术大学教授陆朝阳说，与原子、离子、超导电路等类型的量子计算机相比，光量子计算可在室温下、空气中运行，能克服量子噪声极限，结构亦相对比较简单。“‘九章’使我国第一次进入国际量子计算第一方阵”。
“九章”长啥样？
在安徽合肥微尺度物质科学国家研究中心，两个通过光纤连接起来的长3米、宽1.5米的不起眼的盒子里密布的光学元器件就是“九章”。“一个用来产生光源，另一个进行干涉，把光信号变成电信号后，引到隔壁的探测器进行分析。”陆朝阳的学生、“九章”论文第一作者、“95后”博士生钟翰森介绍。
值得一提的是，研制出“九章”的团队，除潘建伟、陆朝阳几位导师外，主力都是像钟翰森这样的年轻人。更值得骄傲的是，“九章”构建后不到一年，2021年10月，“九章”的升级版“九章二号”成功构建，再次提升国际光量子操纵技术水平，其解决特定问题比目前全球最快的超级计算机快亿亿亿倍。加上2021年10月中国科大发布的超导量子计算机“祖冲之二号”，这一系列令人瞩目的成果标志着我国已成为世界上唯一在超导和光量子两条赛道上树立“量子优越性”里程碑的国家。
“证明‘量子优越性’，可以说是量子计算机研制征程上的一座里程碑。‘九章二号’和‘祖冲之二号’像一对双子星，照亮了量子应用更广阔的前程。”潘建伟说。
（文/常河　据《光明日报》）

　“九章二号”量子计算机。图据微博