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科學家縮短光學量子計算機模擬時間比以前方法加速10億倍

2022-02-09 09:41:24 來源：科技日報

英國布里斯托大學量子研究人員聲稱，他們大大縮短了光學量子計算機的模擬時間，比以前的方法加速了大約10億倍。

量子計算機有望以指數(shù)級速度解決某些問題，并在藥物發(fā)現(xiàn)、電池新材料等諸多領(lǐng)域具有潛在應用。但量子計算仍處于早期階段，因此這些是長期目標。盡管如此，在構(gòu)建有用設備的過程中仍會產(chǎn)生里程碑式的進展。目前受到廣泛關(guān)注的是“量子優(yōu)越性”，即量子計算機執(zhí)行的任務甚至超出了世界上最強大超級計算機的能力。

2020年12月，中國科技大學研制的“九章”光學量子計算機原型，在求解“高斯玻色采樣”(GBS)問題時，實現(xiàn)了“量子優(yōu)越性”——這項在200秒內(nèi)完成的實驗如果用世界上最強大的超級計算機來模擬，需要6億年才能完成。

此次，英國布里斯托大學量子工程技術(shù)(QET)實驗室團隊與倫敦帝國理工學院和惠普企業(yè)的研究人員合作，將模擬時間縮短至僅幾個月，加速因子約為10億。

論文共同第一作者、倫敦帝國理工學院研究員、現(xiàn)牛津量子電路高級量子工程師布萊恩·貝爾說：“隨著研究人員開展更大規(guī)模的實驗，他們更渴求相對于經(jīng)典模擬的‘量子優(yōu)越性’。我們的結(jié)果將提供一個重要的比較點，通過它來確定未來GBS實驗的計算能力。”

論文共同第一作者、QET實驗室博士生杰克·布爾默說，“這些‘量子優(yōu)越性’實驗代表了物理學和工程學的巨大成就。作為一名研究人員，理解這些實驗的計算復雜性出現(xiàn)在哪里是令人興奮的。我們對所取得的進步程度感到驚訝——你很少能聲稱取得了10億倍的進步!”

QET實驗室聯(lián)合主任安東尼·萊恩說：“這類工作至關(guān)重要，它幫助我們了解在開始解決影響所有人的清潔能源和醫(yī)療保健問題之前，(量子計算機)必須克服的障礙。”(張夢然)

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