「本文来源：武汉晚报」
我国量子计算技术又飞跃，“九章二号”和“祖冲之二号”近期双双问世，意味着我国量子计算机已进入2.0时代，我国在量子计算领域的优越性再次增强。
这也使得中国成为目前唯一在两条技术路线上达到“量子优越性”里程碑的国家。
“九章二号”：
求解高斯玻色取样数学问题
比目前全球最快超级计算机
快亿亿亿倍
记者从中国科学技术大学获悉，该校潘建伟、陆朝阳、刘乃乐等人与中科院上海微系统与信息技术研究所、国家并行计算机工程技术研究中心合作，近期成功构建个光子模式的量子计算原型机“九章二号”，求解高斯玻色取样数学问题比目前全球最快的超级计算机快10的24次方倍（亿亿亿倍），在研制量子计算机之路上迈出重要一步。
年，诺贝尔奖获得者理查德·费曼提出了量子计算机构想。目前，量子计算已被认为可能是下一代信息革命的关键技术，可通过特定算法产生超越传统计算机的算力，解决重大经济社会问题。研制量子计算机成为世界科技前沿重大挑战。
年，潘建伟团队成功构建76个光子的量子计算原型机“九章”，处理高斯玻色取样问题的速度比超级计算机快一百万亿倍，使中国成为全球第二个实现“量子优越性”的国家。
今年以来，潘建伟团队进行了一系列概念和技术创新，于近期成功研制出“九章二号”。
“我们主要有三大突破，首先显著提高了量子光源的产率、品质和收集效率，将光源关键指标从63%提升到92%。其次，将多光子量子干涉线路从维度增加到维度，操纵的光子数从76个增加到个。第三，新增了可编程功能。”研究团队成员、中科大教授陆朝阳说。
结果显示，“九章二号”的算力实现巨大提升。根据目前已发表的最优经典算法，“九章二号”求解高斯玻色取样问题的处理速度，比全球最快的超级计算机快亿亿亿倍，比“九章”快亿倍。“九章二号”1毫秒可算出的问题，全球“最快超算”需30万亿年。
10月25日，国际权威学术期刊《物理评论快报》发表了该研究成果。量子物理学家、加拿大卡尔加里大学教授巴里·桑德斯认为，这是“令人激动的实验杰作”。
据悉，未来的通用型量子计算机可望在密码破译、天气预报、材料设计、药物分析等领域发挥作用。目前的“九章二号”还只是“单项冠*”，但其超强算力，在图论、量子化学等领域具有潜在应用价值。
“祖冲之二号”：
求解“量子随机线路取样”
比目前全球最快超级计算机快0万倍以上
记者从中国科学技术大学获悉，该校潘建伟、朱晓波、彭承志等组成的研究团队与中科院上海技术物理研究所合作，近期成功构建66比特可编程超导量子计算原型机“祖冲之二号”，求解“量子随机线路取样”任务的速度比目前全球最快的超级计算机快0万倍以上。
量子计算被认为可能是下一代信息革命的关键技术，“量子优越性”像个门槛，是指当新生的量子计算原型机，在某个问题上的计算能力超过了最强的传统计算机，就证明其未来有多方超越的可能。
目前，国际学界在多条技术路线上研究量子计算机，超导量子比特是最有希望的方向之一。今年5月，潘建伟、朱晓波、彭承志等人构建了62比特超导量子计算原型机“祖冲之号”，实现了可编程的二维量子行走。
近期，潘建伟团队采用全新的倒装焊3D封装工艺，解决了大规模比特集成问题，成功研制出“祖冲之二号”。根据目前已公开的最优经典算法，“祖冲之二号”对“量子随机线路取样”问题的处理速度，比目前全球最快的超级计算机快0万倍以上。
“祖冲之二号”是超导量子计算研究团队构建的66比特的可编程超导量子计算原型机“祖冲之二号”，比“祖冲之”号多出4个比特，可不要小看这4个比特，它可以使量子计算性能实现质的提升，计算能力翻上许多倍，专家称目前它比最快的传统超算还要快一千万倍，并且实现了对“量子随机线路取样”任务的快速求解，计算复杂度比谷歌的同类型超导量子计算原型机“悬铃木”高出了一百万倍，它的问世也标志着我国在超导量子计算体系中占据了领先位置。
年和年，美国和中国相继推出量子计算原型机“悬铃木”和“九章”，实现了“量子优越性”，其中“九章”使用的是光量子技术路线。“祖冲之二号”的成功，使中国成为唯一在两条技术路线上实现“量子优越性”的国家。
“达成‘量子优越性’，标志着我们的研究进入第二阶段，开始量子纠错和应用探索。”朱晓波介绍，“祖冲之二号”的并行高保真度量子门操控能力和完全可编程能力，有望找到有实用价值的应用，预期包括量子机器学习、量子化学等。
10月25日，国际学术期刊《科学通报》和《物理评论快报》发表了该成果。
超导量子比特与光量子比特量子计算方式是目前国际公认的有望实现可扩展和实用化的量子计算物理体系，著名量子计算科学家、中科院院士潘建伟表示：下一步我们将解决量子计算机实用化道路上的一些难题，首先是通过4至5年的时间实现量子纠错，这一步解决之后，基本就能实用化了。
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研发进程
年12月4日，中国科学技术大学宣布该校潘建伟团队成功构建了76个光子的量子计算原型机“九章”。其输出量子态空间规模达到了，被《科学》杂志审稿人评价称量子计算领域的“一个重大成就”，我国由此实现量子优越性。
九章量子计算机采用的是光量子技术，它有多强？数据显示当求解万个样本的高斯玻色取样时，“九章”只需秒，而如果用当时全球最快的传统超级计算机“富岳”计算的话，将需要6亿年；当求解亿个样本时，“九章”只需要10小时，而富岳则需要1亿年。也就是说，“九章”的速度比“富岳”快了万亿倍！若和谷歌的超导量子计算机“悬铃木”进行等效比较来看，我国“九章”的计算速度将比“悬铃木”快亿倍，而且不会出现“悬铃木”依赖样本数量的技术缺陷。
“九章”量子计算机问世仅半年，年5月7日，我国又宣布研制出了62比特可编程超导量子计算原型机“祖冲之号”，再次超越美国谷歌“悬铃木号”量子计算机，这台量子计算机为促进我国在超导量子系统上实现量子优越性奠定了关键的技术基础，被认为是后续实现商用量子计算必不可少的步骤。
综合新华社、央视新闻、科普大世界报道
