刷新世界纪录!“九章三号”研制成功,太初元碁Tecorigin发力HPC+AI多样性计算长期布局!
以上视频来源于“量子科话”
10月11日,中国科学技术大学潘建伟、陆朝阳等组成的研究团队与中国科学院上海微系统与信息技术研究所、国家并行计算机工程技术研究中心合作,宣布成功构建255个光子的量子计算原型机“九章三号”。这项成果再度刷新光量子信息技术世界纪录,求解高斯玻色取样数学问题比目前全球最快的超级计算机快一亿亿倍,在研制量子计算机之路上迈出重要一步。
来源:新华社
图:实验装置示意图
研究团队在过去“九章”系光量子计算基础上,设计了时空解复用的光子探测新方法,构建了高保真度的准光子数可分辨探测器,提升了光子操纵水平和量子计算复杂度。根据公开正式发表的最优经典精确采样算法,“九章三号”处理高斯玻色取样的速度比上一代“九章二号”提升一百万倍。该研究成果以“Gaussian Boson Sampling with Pseudo-Photon-Number-Resolving Detectors and Quantum Computational Advantage”为题发表于《物理评论快报》,由太初元碁Tecorigin创始人、清华大学计算机科学与技术系杨广文教授、太初元碁Tecorigin高级技术总监李宇轩博士等共同研究撰写,这一成果进一步巩固了我国在光量子计算领域的国际领先地位,也是太初元碁Tecorigin对于HPC+AI与多领域交叉融合的又一次深入探索。
图:九章三号的计算复杂度需要花费超级计算机的时间
运筹决算 未来已来
量子计算是后摩尔时代的一种新的计算范式,它在原理上具有超快的并行计算能力,可望通过特定量子算法在一些具有重大社会和经济价值的问题方面相比经典计算机实现指数级别的加速。因而,研制量子计算机是当前世界科技前沿的最大挑战之一。
2020年 九章
团队成功构建76光子的“九章”光量子计算原型机,首次在国际上实现光学体系的“量子计算优越性”;
2021年 九章二号
进一步成功研制113光子的可相位编程的“九章二号”和56比特的“祖冲之二号”量子计算原型机,使我国成为唯一在光学和超导两种技术路线都达到了“量子计算优越性”的国家;
2023年 九章三号
团队在理论上首次发展了包含光子全同性的新理论模型,实现了更精确的理论与实验的吻合;同时,发展了完备的贝叶斯验证和关联函数验证,全面排除了所有已知的经典仿冒算法,为量子计算优越性提供了进一步数据支撑。
在九章与九章二号的研究过程中,李宇轩博士在杨广文教授的指导下,以神威·太湖之光超级计算机为基础,提出了一系列针对光量子计算模拟的高性能算法,为高效验证真实的光量子计算机提供了基础条件,有效支撑了我国独立自主的量子计算机研究。
在九章三号的研究过程中,杨广文教授指导李宇轩博士成功完成lhaf函数的大规模并行计算,将任务分配给多个计算节点,并以高效的方式处理各个子任务,从而极大地提高了计算速度和准确性,为九章三号的研究提供了强有力的支撑。
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