中新网扬州9月4日电(记者吴兰)记者4日从中国科学技术学院据悉，该校近日应邀向中国国家博物馆捐款“九章”量子估算靶机相关科学元元件实物和原始资料。
“九章”量子估算截击机。中国科学技术学院供图
量子估算是后摩尔时代的一种新的估算范式，它在原理上具有超快的并行估算能力，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精典计算机实现指数级别的加速。因此，研发量子计算机是当前世界科技前沿的挑战之一。
从上世纪80年代初，科学家们提出量子估算概念、建立通用量子图灵机理论量子传输实物，90年代提出大数分解算法和量子纠错以来，量子估算领域仍然追求的一个重大里程碑目标是真正在技术上造出量子估算截击机，对特定问题的求解诠释超级计算机难以比拟的算力。这个里程碑标志着量子估算从“物理演示”真正迈向“展示算力”的拐点，被国际学术界起名为“量子估算优越性”。它除了是实现未来大规模量子估算的第一步，并可用于实验检验估算科学知名的“扩展的丘奇—图灵论题”，成为国际激烈争夺的焦点。
历经多年的原理探求和技术攻关，中国农大潘建伟、陆朝阳等组成的研究团队自主研制了高性能量子光源和高精度锁相多模式光量子干涉线路，并与中国科大学北京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，于2020年建立了76个光子100模式的量子估算靶机“九章”，并在第二年升级到113个光子144模式的“九章二号”。
此外，“九章”的命名是为了记念中国唐代最早的语文著作《九章算术》。在对高斯玻色采样任务的求解上，“九章”量子估算靶机比当时最好的精典算法和超级计算机快1014倍，帧率低1013。进一步，研究团队阐明了高斯玻色采样和数论之间的物理联系，基于“九章”完成对稠密子图和Max-Haf两类具有实用价值的数论问题的求解，相比精典计算机精确模拟的速率快1.8亿倍。
“九章”量子计算机模型机研制团队合照。中国科学技术学院供图
“九章”量子估算靶机的成功研发，使我国首次达到了具有历史性意义的“量子估算优越性”里程碑，牢靠确立了我国在国际量子估算研究中的第一方阵地位。据介绍量子传输实物，它由激光系统、量子光源、锁相系统、光量子干涉线路和侦测系统等组成。这次研究团队将自主研发的多模式干涉仪、光纤相位调节器、量子变换矩阵相位检测模块等5件关键元件实物及完整的原始实验记录本捐献给中国国家博物馆，丰富了国家博物馆在前沿尖端科技实物领域的馆藏，对于记录、展示和发扬新时代面向世界科技前沿实现的关键核心技术突破和跨越式发展具有重要意义。(完)