量子計(jì)算機(jī)相比現(xiàn)有的經(jīng)典計(jì)算機(jī)，在計(jì)算速度上能實(shí)現(xiàn)指數(shù)級(jí)的飛升。近日，國(guó)際學(xué)術(shù)權(quán)威期刊《物理評(píng)論快報(bào)》發(fā)表了我國(guó)潘建偉還有陸朝陽(yáng)等科學(xué)家的一項(xiàng)科研成果，該成果被國(guó)際學(xué)術(shù)界高度評(píng)價(jià)為“是通往實(shí)現(xiàn)量子計(jì)算優(yōu)越性的彈簧跳板”。

參與實(shí)驗(yàn)的中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)陸朝陽(yáng)教授介紹說(shuō)，當(dāng)前，國(guó)際上量子計(jì)算研究的第一個(gè)階段性目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)“量子計(jì)算優(yōu)越性”，國(guó)外稱之為“量子霸權(quán)”，它其實(shí)是一個(gè)科學(xué)術(shù)語(yǔ)，也就是說(shuō)，要研制一種出量子計(jì)算原型機(jī)，在處理特定任務(wù)時(shí)，實(shí)現(xiàn)對(duì)超級(jí)計(jì)算機(jī)的超越。而“利用超導(dǎo)量子比特實(shí)現(xiàn)隨機(jī)線路取樣”以及“利用光子實(shí)現(xiàn)玻色取樣”，是目前國(guó)際上公認(rèn)的演示量子計(jì)算優(yōu)越性的兩大途徑。

研究組介紹，本次實(shí)驗(yàn)中，我國(guó)科學(xué)家們利用國(guó)際最高效率和最高品質(zhì)單光子源、最大規(guī)模和最高透過(guò)率的多通道光學(xué)干涉儀，在國(guó)際上首次實(shí)現(xiàn)了20光子輸入60×60模式干涉線路的玻色取樣量子計(jì)算，輸出態(tài)空間維數(shù)高達(dá)370萬(wàn)億，其復(fù)雜度相當(dāng)于48個(gè)量子比特，逼近谷歌近期公布的53個(gè)超導(dǎo)量子比特。

另外，與牛津大學(xué)、維也納大學(xué)、麻省理工學(xué)院等研究機(jī)構(gòu)的類(lèi)似成果相比，本次實(shí)驗(yàn)成功操縱的單光子數(shù)增加了5倍，模式數(shù)增加了5倍，取樣速率提高了6萬(wàn)倍，輸出態(tài)空間維數(shù)提高了百億倍，在一些關(guān)鍵指標(biāo)上都大幅超越了之前的國(guó)際記錄。