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科學(xué)家縮短光學(xué)量子計(jì)算機(jī)模擬時(shí)間比以前方法加速10億倍

2022-02-09 09:41:24 來源：科技日?qǐng)?bào)

英國布里斯托大學(xué)量子研究人員聲稱，他們大大縮短了光學(xué)量子計(jì)算機(jī)的模擬時(shí)間，比以前的方法加速了大約10億倍。

量子計(jì)算機(jī)有望以指數(shù)級(jí)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(yīng)用。但量子計(jì)算仍處于早期階段，因此這些是長期目標(biāo)。盡管如此，在構(gòu)建有用設(shè)備的過程中仍會(huì)產(chǎn)生里程碑式的進(jìn)展。目前受到廣泛關(guān)注的是“量子優(yōu)越性”，即量子計(jì)算機(jī)執(zhí)行的任務(wù)甚至超出了世界上最強(qiáng)大超級(jí)計(jì)算機(jī)的能力。

2020年12月，中國科技大學(xué)研制的“九章”光學(xué)量子計(jì)算機(jī)原型，在求解“高斯玻色采樣”(GBS)問題時(shí)，實(shí)現(xiàn)了“量子優(yōu)越性”——這項(xiàng)在200秒內(nèi)完成的實(shí)驗(yàn)如果用世界上最強(qiáng)大的超級(jí)計(jì)算機(jī)來模擬，需要6億年才能完成。

此次，英國布里斯托大學(xué)量子工程技術(shù)(QET)實(shí)驗(yàn)室團(tuán)隊(duì)與倫敦帝國理工學(xué)院和惠普企業(yè)的研究人員合作，將模擬時(shí)間縮短至僅幾個(gè)月，加速因子約為10億。

論文共同第一作者、倫敦帝國理工學(xué)院研究員、現(xiàn)牛津量子電路高級(jí)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(shí)驗(yàn)，他們更渴求相對(duì)于經(jīng)典模擬的‘量子優(yōu)越性’。我們的結(jié)果將提供一個(gè)重要的比較點(diǎn)，通過它來確定未來GBS實(shí)驗(yàn)的計(jì)算能力。”

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

QET實(shí)驗(yàn)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(jì)算機(jī))必須克服的障礙。”(張夢(mèng)然)

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