中新網(wǎng)北京6月2日電 (記者 孫自法)用于量子計(jì)算的量子光子處理器最新計(jì)算速度能有多快？國(guó)際著名學(xué)術(shù)期刊《自然》發(fā)表一篇論文稱(chēng)，研究人員最新研發(fā)的一臺(tái)量子光子處理器，僅需36微秒即可完成超級(jí)計(jì)算機(jī)需耗時(shí)超過(guò)9000年才能完成的一項(xiàng)任務(wù)。
這篇關(guān)于“光子處理器‘點(diǎn)亮’量子計(jì)算”的成果論文認(rèn)為，該臺(tái)量子光子處理器系統(tǒng)相對(duì)過(guò)去展示的光子設(shè)備有所改進(jìn)，可能代表了向創(chuàng)造量子計(jì)算機(jī)邁進(jìn)的關(guān)鍵一步。
該論文介紹，量子設(shè)備的一個(gè)關(guān)鍵目標(biāo)是超越經(jīng)典系統(tǒng)，建立“量子優(yōu)越性”，但到目前為止只有少數(shù)實(shí)驗(yàn)報(bào)告了這一成果。展示量子系統(tǒng)對(duì)經(jīng)典計(jì)算機(jī)優(yōu)越性的方法之一，是比較二者從描述光子通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳播特點(diǎn)的未知概率分布中取樣的速度，稱(chēng)為高斯玻色取樣。人們可以計(jì)算出經(jīng)典計(jì)算機(jī)執(zhí)行該任務(wù)所需時(shí)間。光子數(shù)量有一個(gè)閾值，在此之上，經(jīng)典計(jì)算機(jī)無(wú)法在合理時(shí)間內(nèi)完成計(jì)算。
過(guò)去報(bào)告的實(shí)現(xiàn)高斯玻色取樣的實(shí)驗(yàn)，最多使用113個(gè)光子，在固定鏡子和透鏡網(wǎng)絡(luò)中傳播。論文通訊作者、加拿大量子計(jì)算公司Xanadu喬納森·拉沃伊(Jonathan Lavoie)和同事在一個(gè)可編程光子單處理器(稱(chēng)為Borealis)上開(kāi)展的實(shí)驗(yàn)，可檢測(cè)多達(dá)219個(gè)光子(平均125個(gè))。他們提出，這是目前報(bào)告的最大的量子優(yōu)越性光子實(shí)驗(yàn)。
論文作者認(rèn)為，相對(duì)于其他光子實(shí)驗(yàn)的性能改進(jìn)，可歸功于簡(jiǎn)化了檢測(cè)光子實(shí)驗(yàn)、引入可編程性和降低對(duì)“欺騙”(spoofing，指量子結(jié)果可以被經(jīng)典算法重復(fù))的脆弱性。這一實(shí)驗(yàn)十分引人注目，因?yàn)橄啾却饲暗脑眚?yàn)證實(shí)驗(yàn)，可編程光子處理器更接近量子商用設(shè)備可能的形態(tài)。
在《自然》同時(shí)發(fā)表的“新聞與觀(guān)點(diǎn)”文章中，來(lái)自巴西的同行專(zhuān)家表示，量子光子處理器的這項(xiàng)工作成果，“解決了技術(shù)難題，或許能使我們?cè)谕ㄏ蚩尚辛孔佑?jì)算機(jī)的長(zhǎng)期競(jìng)賽中領(lǐng)先”。(完)