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近日，中科院量子信息與量子科技創新研究院科研團隊在超導量子和光量子兩種系統的量子計算方面取得重要進展，使我國成為目前世界上唯一在兩種物理體系達到“量子計算優越性”里程碑的國家。

中國科學技術大學中科院量子信息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中科院上海微系統所、國家并行計算機工程技術研究中心合作，發展了量子光源受激放大的理論和實驗方法，構建了113個光子144模式的量子計算原型機“九章二號”，并實現了相位可編程功能，完成了對用于演示“量子計算優越性”的高斯玻色取樣任務的快速求解。

2020年，潘建偉團隊成功構建了76個光子100個模式的高斯玻色取樣量子計算原型機“九章”，輸出量子態空間規模達到了10^30，處理高斯玻色取樣的速度比超級計算機快一百萬億倍。而最新的“九章二號”探測光子數增加到了113個，輸出態空間維度達到了10^43。根據目前已正式發表的最優化經典算法，“九章二號”在高斯玻色取樣這個問題上的處理速度比最快的超級計算機快億億億倍。

論文數據圖。a圖表示輸出態空間的維度。b圖表示光量子計算原型機相比超算的優勢倍數。（圖源中科大報道）

這一成果再次刷新了國際上光量子操縱的技術水平，進一步提供了量子計算加速的實驗證據。相關論文于2021年10月26日以“編輯推薦”的形式發表在國際知名學術期刊《物理評論快報》上。著名量子物理學家、加拿大Calgary大學教授Barry Sanders同時受邀在Physics網站上謄寫長篇評述文章，稱贊該工作是“令人激動的實驗杰作”（dramatic tour de force.....），“令人印象深刻的最前沿的進步”（an impressive advance over the state-of-the-art）。