刷新世界紀錄!“九章三號”研制成功,太初元碁Tecorigin發力HPC+AI多樣性計算長期布局!

以上視頻來源于“量子科話”
10月11日,中國科學技術大學潘建偉、陸朝陽等組成的研究團隊與中國科學院上海微系統與信息技術研究所、國家并行計算機工程技術研究中心合作,宣布成功構建255個光子的量子計算原型機“九章三號”。這項成果再度刷新光量子信息技術世界紀錄,求解高斯玻色取樣數學問題比目前全球最快的超級計算機快一億億倍,在研制量子計算機之路上邁出重要一步。
來源:新華社

圖:實驗裝置示意圖
研究團隊在過去“九章”系光量子計算基礎上,設計了時空解復用的光子探測新方法,構建了高保真度的準光子數可分辨探測器,提升了光子操縱水平和量子計算復雜度。根據公開正式發表的最優經典精確采樣算法,“九章三號”處理高斯玻色取樣的速度比上一代“九章二號”提升一百萬倍。該研究成果以“Gaussian Boson Sampling with Pseudo-Photon-Number-Resolving Detectors and Quantum Computational Advantage”為題發表于《物理評論快報》,由太初元碁Tecorigin創始人、清華大學計算機科學與技術系楊廣文教授、太初元碁Tecorigin高級技術總監李宇軒博士等共同研究撰寫,這一成果進一步鞏固了我國在光量子計算領域的國際領先地位,也是太初元碁Tecorigin對于HPC+AI與多領域交叉融合的又一次深入探索。

圖:九章三號的計算復雜度需要花費超級計算機的時間
運籌決算 未來已來
量子計算是后摩爾時代的一種新的計算范式,它在原理上具有超快的并行計算能力,可望通過特定量子算法在一些具有重大社會和經濟價值的問題方面相比經典計算機實現指數級別的加速。因而,研制量子計算機是當前世界科技前沿的最大挑戰之一。
2020年 九章
團隊成功構建76光子的“九章”光量子計算原型機,首次在國際上實現光學體系的“量子計算優越性”;

2021年 九章二號
進一步成功研制113光子的可相位編程的“九章二號”和56比特的“祖沖之二號”量子計算原型機,使我國成為唯一在光學和超導兩種技術路線都達到了“量子計算優越性”的國家;

2023年 九章三號
團隊在理論上首次發展了包含光子全同性的新理論模型,實現了更精確的理論與實驗的吻合;同時,發展了完備的貝葉斯驗證和關聯函數驗證,全面排除了所有已知的經典仿冒算法,為量子計算優越性提供了進一步數據支撐。

在九章與九章二號的研究過程中,李宇軒博士在楊廣文教授的指導下,以神威·太湖之光超級計算機為基礎,提出了一系列針對光量子計算模擬的高性能算法,為高效驗證真實的光量子計算機提供了基礎條件,有效支撐了我國獨立自主的量子計算機研究。
在九章三號的研究過程中,楊廣文教授指導李宇軒博士成功完成lhaf函數的大規模并行計算,將任務分配給多個計算節點,并以高效的方式處理各個子任務,從而極大地提高了計算速度和準確性,為九章三號的研究提供了強有力的支撐。

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