“天河二號”算出量子霸權標准

2018年09月12日07:48  來源:科技日報
 

隨著量子物理裝置技術水平的快速發展,實現量子霸權似乎日益臨近。稱霸標准已成為量子計算領域最重要的科學問題之一。記者11日獲悉,國防科技大學吳俊杰團隊與上海交通大學金賢敏合作,在國際上最先開啟了稱霸標准的研究。最近,《國家科學評論》在線發表了他們的研究成果,報道了玻色採樣案例的稱霸標准。

量子計算擁有的超越所有經典計算機的計算能力被稱為量子霸權,但在物理實驗上,迄今還沒有任何一台量子裝置在實際實驗中展現出這種能力。實現量子霸權,將代表超越經典的量子計算能力從理論走進實驗,標志著一個新的計算能力飛躍時代的開始。

論文的作者之一劉雍介紹,玻色採樣問題是一種針對光子(玻色子)系統的量子霸權測試案例。理論上,經典計算機求解玻色採樣需要指數量級計算時間,而量子計算隻需要多項式量級計算時間。與此同時,相比通用量子計算,玻色採樣更容易實現。該項研究中,吳俊杰與金賢敏在“天河二號”超級計算機上完成了玻色採樣問題的核心難題——積和式的求解。實際測試的問題規模達到48個光子,並推斷出“天河二號”模擬50個光子的玻色採樣需要約100分鐘。也就是說,一旦實際的量子物理裝置實現了每組樣本100分鐘以內50光子的玻色採樣,就在求解這個問題上超過了“天河二號”,實現了量子霸權。

劉雍指出,因為並不要求用於展示量子霸權的問題具有任何實際用途,實現量子霸權離實現實際的量子計算機尚有很大距離。多項稱霸標准的研究成果也表明,當前實現量子霸權絕非易事。(張強)

(責編:張凌博(實習生)、羋金)