中国科学技术大学团队再次刷新光量子信息技术水平和量子计算优越性的世界纪录,成功构建了255个光子的量子计算原型机“九章三号”。该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,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。最优经典精确采样算法显示,“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。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。量子计算是后摩尔时代的一种新的计算范式。其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。因此,研制量子计算机是当前世界科技前沿的最大挑战之一。

在2020年,中国科学技术大学团队首次在国际上实现了光学体系的“量子计算优越性”,并克服了谷歌实验中量子优越性依赖于样本数量的漏洞,成功构建了76光子的“九章”光量子计算原型机。2021年,该团队进一步成功研制了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。从光量子计算的国际竞争态势来看,欧美发达国家在这一领域也进行了积极探索。2016年,谷歌宣布实现了量子霸权,但该结果仅在一个非常有限的、特定的计算任务上实现了量子计算的优越性。2020年,加拿大的Xanadu公司也公布了56光子量子计算的优越性实验结果。但是,当前的量子计算机仍然存在着不可忽视的错误率和低稳定性等技术瓶颈。尽管如此,中国科学技术大学团队在量子计算领域的不断突破和进展,标志着我国在量子计算领域的实力和优势。

作为一项核心技术,量子计算为未来的高科技产业发展提供了巨大的潜在空间。在政策引导、人才培养和国际合作等方面,中国需要加大力度,更好地推动量子计算技术的研究和产业化发展,进一步加强国家在这一领域的引领地位。