量子有兩大研究方向：量子通信和量子計算。很多人都知道，被稱為“絕對安全通信”的量子通信中國早已遙遙領先，2016年中國發(fā)射全球首顆量子科學實驗衛(wèi)星--墨子號，2017年進行了世界首次洲際量子保密通信，同年世界首條量子保密通信干線“京滬干線”正式開通...中國在量子通信方面已經(jīng)一騎絕塵。而在量子計算機之前我們都是處于追趕的角色，現(xiàn)在終于彎道超車，而且超太多！

12月4日中國科學技術大學消息，該校潘建偉、陸朝陽等組成的研究團隊和中科院上海微系統(tǒng)所、國家并行計算機工程技術研究中心合作，構建了76個光子的量子計算原型機“九章”，實現(xiàn)了具有實用前景的“高斯玻色取樣”任務的快速求解，在量子計算機實用化上創(chuàng)下歷史。究竟在國際上是什么水平？

在去年谷歌宣稱實現(xiàn)“量子霸權”，發(fā)布了53個超導比特量子計算原型機“懸鈴木”，當時谷歌實現(xiàn)“量子霸權”的通稿到處刷屏。據(jù)悉谷歌是用53個量子位模擬1016種狀態(tài)，谷歌量子計算原型機用3分20秒完成計算，而當時排名第一的超級計算機“Summit”大概需要一萬年。但是當時引起了業(yè)界的懷疑，實現(xiàn)量子霸權可能需要錯誤率更低的量子芯片，而且還需要其他方式抑制錯誤，谷歌率先宣布實現(xiàn)“量子霸權”不嚴謹。美國人一向是“做一分說十分。”

而根據(jù)目前最優(yōu)的經(jīng)典算法，“九章”量子計算原型機速度比谷歌的“懸鈴木”快一百億倍，而且“九章”通過高斯玻色取樣證明的量子計算優(yōu)越性不依賴樣本數(shù)量，克服了谷歌53比特隨機線路取樣實驗中量子優(yōu)越性依賴于樣本數(shù)量的漏洞。

而且輸出量子態(tài)空間規(guī)模達到了1030,（懸鈴木為1016，目前全球存儲容量為1022）。我國成功達到了量子計算研究的第一個里程碑：量子計算優(yōu)越性，即真正的量子霸權。而基于“九章”的高斯玻色取樣算法在機器學習、量子化學、圖論等領域具有很大的潛在應用。

值得一提的是，此前在超級計算機領域是美國和中國的“競爭舞臺”，在6月24日日本超級計算機“富岳”終于拿到了世界第一的成績。對日本超級計算機以較大優(yōu)勢超過中國一事，當時被國內(nèi)日吹、日本國內(nèi)各種追捧，中國超算“不行論”再次重出江湖。然而日本超算剛登頂5個月，就給日吹來了一個大耳光。據(jù)目前最優(yōu)的經(jīng)典算法，“九章”對于處理高斯玻色取樣的速度比“富岳”快一百萬億倍。

其實，命名為“九章”是為了紀念中國古代最早的數(shù)學專著《九章算術》，感受到中華民族五千多年的文明底蘊?！版隙鹞逄枴痹虑蛉?，“奮斗者”深海坐底，“天問”號火星登陸，“九章”量子霸權...中國的科技革命已經(jīng)爆發(fā)。