光量子计算机（世界第一台光量子计算机）

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世界首台超越早期经典计算机的光量子计算机

世界首台超越早期经典计算机的光量子计算机“九章”诞生在中国。

2020年12月4日，中国科学技术大学的潘建伟、陆朝阳等人构建了一台76个光子100个模式的量子计算机“九章”，它处理“高斯玻色取样”的速度比目前最快的超级计算机“富岳”快一百万亿倍。

也就是说，超级计算机需要一亿年完成的任务，“九章”只需一分钟。同时，“九章”也等效地比谷歌去年发布的53个超导比特量子计算机原型机“悬铃木”快一百亿倍。

“九章”的架构

从外观上看，与其说它是计算机，倒不如说是一台敞开式的运算系统：实验桌上3平方米左右的格子里摆满了上千个部件，“这些都是量子计算机原型机的光路”，正是通过中国自主创新的量子光源、量子干涉、单光子探测器等，构建了76个光子的量子计算原型。

另一张桌子上，摆放着“九章”的接收器。如果站在两张桌子之间，就意味着置身于“九章”之中”。原来，神秘的“九章”就是一堆光路和接收装置。

光量子计算机有什么用

量子计算机具有超快的并行计算和模拟能力，计算能力随可操纵的粒子数呈指数增长。曾有人打过一个比方：如果现在传统计算机的速度是自行车，量子计算机的速度就如同飞机。

例如，使用亿亿次的“天河二号”超级计算机求解一个亿亿亿变量的方程组，所需时间为100年，而使用一台万亿次的量子计算机求解同一个方程组，仅需0.01秒。

因为计算能力的革命性突破，如同蒸汽机之于工业文明，量子计算机将成为未来科技的引擎。实验测试表明，该原型机的取样速度不仅比国际同行类似的实验加快至少2.4万倍，同时，通过和经典算法比较，也比人类历史上第一台电子管计算机和第一台晶体管计算机运行速度快10到100倍。

“这是第一台超越早期经典计算机ENIAC的基于单光子的量子模拟机，为最终实现超越经典计算能力的量子计算奠定了基础。”陆朝阳指出。

扩展资料

2017年5月3日中国科技大学潘建伟院士科研团队宣布光量子计算机成功构建。潘建伟团队在多光子纠缠领域始终保持着国际领先水平，团队利用自主发展的综合性能国际最优的量子点单光子源，通过电控可编程的光量子线路，构建了针对多光子“玻色取样”任务的光量子计算原型机。

这台光量子计算机标志着我国在基于光子的量子计算机研究方面取得突破性进展，为最终实现超越经典计算能力的量子计算奠定了坚实基础。

参考资料来源：百度百科-光量子计算机

参考资料来源：人民网-中国光量子计算机诞生

什么是光量子计算机

量子计算机是指利用量子相干叠加原理，理论上具有超快的并行计算和模拟能力的计算机。

中文名

光量子计算机

研发历程主要部分TA说

研发历程

在光量子计算机领域，中国科学技术大学潘建伟院士、陆朝阳教授领导的团队，研制出一种操控5个粒子（即5个光量子比特）的光量子计算原型机，在完成“玻色取样”任务时，它的速度不仅比国际同行之前所有类似实验的最高纪录加快至少24000倍，同时，通过和经典算法比较，也比人类历史上第一台电子管计算机ENIAC和第一台晶体管计算机TRADIC的运行速度快10倍—100倍。

主要部分

光量子计算机包含3个主要部分。第一部分是单光子源，在零下269摄氏度的低温中，这个设备通过激光激发量子点，每次产生一个高品质的单光子，是国际上最高品质和最高效率的单光子源。“目前我们搭建的这个设备是国际上综合性能最优的，产生的单光子品质比国际第二名要高10到100倍。”陆朝阳自豪地说。

第二部分是超低损耗光量子线路。单光子通过开关分成5路，通过光纤导入主体设备光学量子网络。

第三部分是单光子探测器，探测矩阵中得到的量子计算结果。

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