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谷歌近日發(fā)表于《自然》雜志的論文宣布實(shí)現(xiàn)了量子霸權(quán)。

記者11月4日獲悉，在國際上率先開啟稱霸標(biāo)準(zhǔn)研究的、國防科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院吳俊杰帶領(lǐng)的QUANTA團(tuán)隊(duì)，聯(lián)合信息工程大學(xué)等國內(nèi)外科研機(jī)構(gòu)，提出了量子計(jì)算模擬的新算法。

該算法在“天河二號(hào)”超級(jí)計(jì)算機(jī)上的測(cè)試性能達(dá)到國際領(lǐng)先水平，谷歌的工作也引用了這項(xiàng)結(jié)果的預(yù)印版論文。

當(dāng)?shù)貢r(shí)間4日，國際權(quán)威期刊《物理評(píng)論快報(bào)》正式在線發(fā)表了該成果。

量子霸權(quán)，代表量子計(jì)算裝置在特定測(cè)試案例上表現(xiàn)出超越所有經(jīng)典計(jì)算機(jī)的計(jì)算能力，實(shí)現(xiàn)量子霸權(quán)是量子計(jì)算發(fā)展的重要里程碑。評(píng)測(cè)稱霸標(biāo)準(zhǔn)，需要高效的、運(yùn)行于經(jīng)典計(jì)算機(jī)的量子計(jì)算模擬器。在后量子霸權(quán)時(shí)代，這種模擬器還會(huì)成為加速量子計(jì)算科學(xué)研究的重要工具。

論文作者、博士研究生劉雍介紹，量子計(jì)算模擬的實(shí)際難度，并不完全依賴于量子比特的數(shù)目或量子門的數(shù)目，而是取決于運(yùn)算過程中量子態(tài)的復(fù)雜程度——量子糾纏度。該項(xiàng)研究提出了一種依賴于量子糾纏度的模擬算法，開發(fā)了通用量子線路模擬器，并在“天河二號(hào)”超級(jí)計(jì)算機(jī)上完成了量子霸權(quán)測(cè)試案例——隨機(jī)量子線路采樣問題的模擬，實(shí)際測(cè)試了49、64、81、100等不同數(shù)目量子比特在不同量子線路深度下的問題實(shí)例，計(jì)算性能達(dá)到國際領(lǐng)先水平。

劉雍指出，量子霸權(quán)的實(shí)現(xiàn)并非量子計(jì)算研究的終點(diǎn)，而是量子計(jì)算發(fā)展的起點(diǎn)。除了繼續(xù)提升量子計(jì)算物理系統(tǒng)的性能外，有噪聲系統(tǒng)中的量子算法、量子糾錯(cuò)等都將成為量子計(jì)算下一階段的研究重點(diǎn)。

據(jù)悉，該項(xiàng)研究獲得了中國長(zhǎng)城量子實(shí)驗(yàn)室、國家超級(jí)計(jì)算廣州中心、國家自然科學(xué)基金委等單位的支持。

延伸閱讀

日媒：“量子霸權(quán)”能給我們的生活帶來怎樣的改變？

日本媒體報(bào)道稱，作為繼人工智能（AI）等之后的革新性技術(shù)而受到期待的量子計(jì)算機(jī)“超越超級(jí)計(jì)算機(jī)的日子”一直在臨近。美國谷歌宣布成功完成了實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證此前屬于理論概念的量子計(jì)算機(jī)性能、迅速解答了最尖端超算需要1萬年運(yùn)算的計(jì)算問題。美國國際商用機(jī)器公司（IBM）等也積極推進(jìn)研究。迅速的進(jìn)步遲早將給人類帶來前所未有的運(yùn)算能力。這其中蘊(yùn)藏著通過活用AI給社會(huì)帶來顛覆性創(chuàng)新的可能性。

據(jù)《日本經(jīng)濟(jì)新聞》網(wǎng)站10月24日?qǐng)?bào)道，谷歌在10月23日的英國科學(xué)雜志《自然》上發(fā)表了成果，表示實(shí)現(xiàn)了“量子霸權(quán)”。谷歌的量子計(jì)算機(jī)用時(shí)3分20秒解出了最尖端的超級(jí)計(jì)算機(jī)需要約1萬年運(yùn)算的計(jì)算問題。

報(bào)道指出，越來越多觀點(diǎn)期待量子計(jì)算機(jī)能改變經(jīng)濟(jì)、產(chǎn)業(yè)和社會(huì)。由于運(yùn)算能力不足而未能解決的難題很多。例如緩解城市地區(qū)的交通擁堵?，F(xiàn)在，無數(shù)的車輛按各自的情況行駛，引發(fā)交通擁堵。短時(shí)間計(jì)算每輛車的行駛路線較為困難。如果使用量子計(jì)算機(jī)、向每輛車提出“不會(huì)引發(fā)交通擁堵的最佳路線”，有助于緩解擁堵。

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（科技日?qǐng)?bào)記者：張強(qiáng)；來源：“參考消息”微信公號(hào)） 

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