湖南
國內(nèi)光量子計算領域再迎重磅突破，九章四號光量子計算原型機已順利建成。作為國產(chǎn)量子計算重要成果，它的落地也標志著我國在光量子計算賽道實現(xiàn)進一步進階。
一、九章四號到底是什么
九章四號并非常規(guī)通用計算機，屬于專用光量子計算原型機。和日常家用、辦公電腦不同，它并非適配全場景運算的通用設備，而是針對特定復雜難題定制的專業(yè)計算裝置，這類專項難題，傳統(tǒng)超級計算機處理起來效率偏低。
它的核心是靠光子來進行計算，和平時的電腦靠電子運算不一樣。科研團隊給它配備了1024個量子壓縮態(tài)輸入，還搭建了8176模式的計算線路，最關鍵的是，它能操控和探測高達3050個光子的量子態(tài)，這也是它能實現(xiàn)高效計算的核心原因。
九章四號光量子計算原型機
二、九章四號的核心突破在哪
1、關鍵指標實現(xiàn)量級提升
和之前的九章系列相比，九章四號的實現(xiàn)跨越式量級提升。就拿操控光子的數(shù)量來說，之前的九章三號只能操控255個光子，而九章四號直接提升到了3050個，實現(xiàn)十倍以上量級躍升。別小看這數(shù)字的提升，對量子計算來說，光子數(shù)量越多，能處理的計算任務就越復雜，計算速度也會大幅提升。
2、獨創(chuàng)架構攻克核心難題
光量子計算想做到計算更大、更高效，行業(yè)長期面臨光子損耗核心難題——光子損耗。光子在傳輸過程中容易“丟失”，一旦丟失，計算能力就會整體運算性能會受到明顯制約。
為了解決這個問題，科研團隊獨創(chuàng)了“可編程時空混合編碼”架構，不用靠增加大量光學器件來擴大規(guī)模，而是讓光子在時間和空間兩個維度同時干涉，既減少了光子丟失，又控制了設備規(guī)模，整體運行效率與穩(wěn)定性得到顯著提升。
三、九章四號的意義有多大
短期有實用價值，長遠有發(fā)展?jié)摿?。九章四號的建成并非短期速成，而是長期深耕、逐步突破的結果，它的價值不只是刷新了之前的記錄，更能實在的發(fā)揮出作用——短期內(nèi)擅長解決“高斯玻色取樣”這類問題，能應用在圖像識別、圖論計算等領域。
從長遠來看，它生成的玻色糾錯碼還能為未來更穩(wěn)定的通用量子計算機研發(fā)提供更多的幫助，為我們走向通用量子計算時代打下基礎的同時，它的建成也能看出中國在光量子計算領域的實力，目前中國也是為數(shù)不多能在光量子、超導兩條量子計算技術路線上都實現(xiàn)突破的國家，為后續(xù)技術發(fā)展筑牢了基礎，也讓中國光量子計算再上一個新臺階。
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