再刷新紀錄！“九章三號”問世

◎處理高斯玻色取樣速度比全球最快的超級電腦快一億億倍

◎進一步鞏固了我國在光量子計算領域的國際領先地位

記者10月11日從中國科學技術大學獲悉，該校中國科學院量子資訊與量子科技創新研究院潘建偉、陸朝陽、劉乃樂等組成的研究團隊與其他單位合作，成功構建了255個光子的量子計算原型機“九章三號”，再度刷新了光量子資訊的技術水準和量子計算優越性的世界紀錄。

科研人員設計了時空解復用的光子探測新方法，構建了高保真度的準光子數可分辨探測器，提升了光子操縱水準和量子計算複雜度。“九章三號”處理高斯玻色取樣的速度比上一代“九章二號”提升一百萬倍，比目前全球最快的超級電腦快一億億倍。這一成果進一步鞏固了我國在光量子計算領域的國際領先地位。

量子計算在原理上具有超快的並行計算能力，可望通過特定量子演算法在一些具有重大社會和經濟價值的問題方面相比經典電腦實現指數級別的加速。因而，研製量子電腦是當前世界科技前沿的最大挑戰之一。

2020年，中國科大團隊成功構建76光子的“九章”光量子計算原型機，首次在國際上實現光學體系的“量子計算優越性”，並克服了谷歌實驗中量子優越性依賴於樣本數量的漏洞。2021年，中國科大團隊進一步成功研製了113光子的可相位編程的“九章二號”和56比特的“祖衝之二號”量子計算原型機，使我國成為唯一在光學和超導兩種技術路線都達到了“量子計算優越性”的國家。

此次中國科大團隊在理論上發展了包含光子全同性的新理論模型，實現了更精確的理論與實驗的吻合；同時，發展了完備的貝葉斯驗證和關聯函數驗證，全面排除了所有已知的經典倣冒演算法，為量子計算優越性提供了進一步數據支撐。在技術上，研製了基於光纖時間延遲環的超導奈米線探測器，把多光子態分束到不同空間模式並通過延時把空間轉化為時間，實現了準光子數可分辨的探測系統。

這一系列創新使得研究團隊首次實現了對255個光子的操縱能力，極大地提升了光量子計算的複雜度，處理高斯玻色取樣的速度比“九章二號”提升了一百萬倍。在激烈的國際競爭角逐中，“九章三號”的問世進一步鞏固了我國在光量子計算領域的國際領先地位。