量子計算機"九章"有多厲害 比目前的超級計算機快一百萬億倍

　　何謂高斯玻色取樣

　　所有的報道中都提到，“‘九章’處理‘高斯玻色取樣’的速度比目前最快的超級計算機‘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算優(yōu)越性的特定任務中的一項，一直被科學家寄予厚望。”袁嵐峰說，“大致可以理解為，一個光路有很多個出口，問每一個出口有多少光出去。”

　　由于量子力學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，非常復雜。“在面對這樣的難題時，玻色取樣裝置就有了用武之地。由于它像計算機一樣，能夠在較高的精度上解決特定的數(shù)學問題，同時又應用了光子的量子力學特性，所以可以稱作是一種‘光量子計算機’。”袁嵐峰說。

　　此次，中國科學技術(shù)大學潘建偉、陸朝陽等組成的研究團隊與中科院上海微系統(tǒng)所、國家并行計算機工程技術(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”裝置進行升級。“玻色取樣機輸入的是一個個獨立的光子，而‘九章’輸入的是一團團相互關(guān)聯(lián)的量子光波。”袁嵐峰說，因此，“九章”比經(jīng)典計算機快很多倍，真正體現(xiàn)出了“量子計算優(yōu)勢”。

　　量子計算機要不要裝系統(tǒng)

　　“量子計算機本身就是一套‘系統(tǒng)’。”中國科學技術(shù)大學林梅教授說，獨立的光學組件提供了硬件，復雜的光路結(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算機，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)進行觀測。”

　　據(jù)了解，對于量子計算機的控制，仍然需要通過普通電腦進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)在量子計算機控制系統(tǒng)中進行復雜的轉(zhuǎn)換和運算，最后得到的結(jié)果會再傳輸回工作人員的普通電腦上。