量子計算原型機“九章”後，新型量子計算機“祖沖之號”又要來了

在計算領域中，量子計算是其未來重要的發展方向，成熟的量子計算技術是要比超級計算機的計算速度要快許多。在2020年12月4日的這一天，由中國科學技術大學潘建偉團隊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，成功構建76個光子的量子計算原型機——“九章”，“九章”量子計算機如果要求解數學算法高斯玻色取樣只需要短短的兩百秒的時間，這就比用目前世界上最快的超級計算機“富嶽”要快一百萬億倍。可見，“九章”的計算能力十分了得。

那麼爲什麼要把這臺量子計算原型機取名爲“九章”呢？這主要是爲了紀念《九章算術》這部我國古代最早的數學專著。而又在緊接着的2021年5月7日這天，中國科學技術大學的潘建偉團隊又宣佈研製出了新的量子計算機“祖沖之號”，距離之前的“九章”也就短短的五個多月時間而已。而在研製出的當天，“祖沖之號”的相關研究成果也在國際學術期刊《科學》雜誌上在線發表。

“祖沖之號”作爲我國研製的62比特可編程超導量子計算原型機，是目前在國際上超導量子比特數量最多的量子計算原型機，其研製成功使得可編程的二維量子行走的實現成爲了可能。看見“祖沖之號”這個名字，顧名思義就知道是爲了紀念我國古代南北朝時期偉大的數學家、文學家祖沖之。

量子計算機在原理上具有超速的並行計算能力能夠通過一定的計算方法在破解密碼、優化大數據、預報天氣，等等領域中爲我們提供比傳統計算機計算速度更快並且更爲全面的計算服務，由此可見，量子計算機具有傳統計算機所不具有的高速運轉的計算能力。由中國科學技術大學潘建偉、朱曉波、彭承志等人蔘與設計研製的“祖沖之號”超導量子計算機是他們在自主研製二維結構超導量子比特芯片的基礎上成功研製出來的新成品。在此之前，該團隊曾經作出了許多爲世界所矚目的量子計算科技前沿的重大成果，例如實現保真度達70％的12比特超導量子芯片和24個比特的高性能超導量子處理器等等。

“祖沖之號”的成果問世，使得在超導量子系統裡的量子優越性展示以及能夠有效地解決具有重大實用價值問題的量子計算研究的實現奠定了技術的基礎。並且，因爲“祖沖之號”作爲一個量子計算原型機，它的二維可編程量子能夠在在量子搜索算法、通用量子計算等領域中能夠最大地發揮出它最大的潛在功能，所以在這些領域裡，它將是未來重要的後續發展的方向。