“九章二號”是“九章”系列的第二代光量子計算原型機，於2021年中國科學技術大學潘建偉院士領銜的陸朝陽教授課題組與中科院上海微系統所、國家並行計算機工程技術研究中心合作研發。
2021年10月，該團隊發展了量子光源受激放大的理論和實驗方法，構建了113個光子144模式的量子計算原型機“九章二號”，並實現了相位可程式功能，完成了對用於演示“量子計算優越性”的高斯玻色取樣任務的快速求解。截至文章發表時已正式發表的最優經典算法理論，“九章二號”處理高斯玻色取樣的速度比目前最快的超級計算機快10^24倍。這一成果再次刷新了國際上光量子操縱的技術水平，進一步提供了量子計算加速的實驗證據。
基本介紹
- 中文名：九章二號
- 產品類型：量子計算原型機
- 所屬類別：信息科學、數理科學、光學工程、計算機
- 研發團隊：中國科學技術大學、中科院上海微系統所、國家並行計算機工程技術研究中心
- 發布時間：2021年10月25日
發展歷程,技術創新,研發單位,所獲榮譽,
發展歷程
工作受到《自然》多次報導
2021年10月，該團隊發展了量子光源受激放大的理論和實驗方法，構建了113個光子144模式的量子計算原型機“九章二號”，並實現了相位可程式功能，完成了對用於演示“量子計算優越性”的高斯玻色取樣任務的快速求解。這一成果再次刷新了國際上光量子操縱的技術水平，進一步提供了量子計算加速的實驗證據。相關論文於2021年10月26日以“編輯推薦”的形式發表在國際知名學術期刊《物理評論快報》上。
2023年6月，該團隊基於“九章”光量子計算原型機首次演示了對“稠密子圖”和“Max-Haf”兩類圖論套用問題的求解。
2023年9月，根據中國科學技術大學訊息，該校應邀向中國國家博物館捐贈“九章”量子計算原型機相關科學元器件實物和原始資料。
2023年10月，該團隊成功構建了255個光子的量子計算原型機“九章三號”，再度刷新了光量子信息的技術水平和量子計算優越性的世界紀錄。根據公開正式發表的最優經典精確採樣算法，“九章三號”處理高斯玻色取樣的速度比 “九章二號”進一步提升一百萬倍。
技術創新
中國科學技術大學潘建偉院士領銜的陸朝陽教授課題組在“九章”的基礎上，進行了一系列概念和技術創新。受到雷射—“受激輻射光放大”概念的啟發，研究人員設計並實現了受激雙模量子壓縮光源，顯著提高了量子光源的產率、品質和收集效率。其次，通過三維集成和收集光路的緊湊設計，多光子量子干涉線路增加到了144維度。由此，“九章二號”探測到的光子數增加到了113個，輸出態空間維度達到了10^43。進一步，通過動態調節壓縮光的相位，研究人員實現了對高斯玻色取樣矩陣的重新配置，演示了“九章二號”可用於求解不同參數數學問題的編程能力。
研發單位
“九章二號”是2021年中國科學技術大學潘建偉院士領銜的陸朝陽教授課題組與中科院上海微系統所、國家並行計算機工程技術研究中心合作自主研發。
以封面論文的形式發表在《物理評論快報》上
所獲榮譽
“九章二號”與“祖沖之二號”量子計算優越性實驗入選美國物理學會“2021年物理學十大進展”。相關係列成果使中國成為目前唯一同時在兩種物理體系都達到“量子計算優越性”里程碑的國家。美國物理學會評價，中國科大研究團隊在與谷歌、IBM等競爭中脫穎而出，提供了令人信服的實驗論據，在他們的超導和光學量子計算機展示了卓越的量子計算優越性。
九章二號入選國際物理學年度十大進展
