我国科学技能大学潘建伟、陆向阳等组成的研讨团队与中科院上海微系统所、国家并行核算机工程技能讨论研讨中心协作，构建了使命的快速求解。依据现有理论，该量子核算系统处理高斯玻色取样的速度比现在最快的超级核算机快一百万亿倍（“九章”一分钟完结的使命，超级核算机需求一亿年）。等效地，其速度比上一年谷歌发布的快一百亿倍。这一效果使得我国成功到达了量子核算研讨的榜首个里程碑：量子核算优越性（国外也称之为“量子霸权”）。相关论文于

  图片1：“九章”量子核算原型机光路系统原理图 ：左上方激光系统发生高峰值功率飞秒脉冲； 左方25个光源经过参量下转化进程发生50路单模紧缩态输入到右方100形式光量子干与网络; 终究使用100个高效率超导单光子勘探器对干与仪输出光量子态进行勘探。(制图：陆向阳，彭礼超)

  量子核算机在原理上具有超快的并行核算才能，可望经过特定算法在一些具有严重社会和经济价值的问题方面（如暗码破译、大数据优化、资料规划、药物剖析等）比较经典核算机完结指数等级的加快。当时，研发量子核算机已变成全球科技前沿的最大应战之一，成为欧美各发达国家比赛的焦点。关于量子核算机的研讨，本范畴的世界同行公认有三个目标性的开展阶段：

  一、开展具有50-100个量子比特的高精度专用量子核算机，关于一些超级核算机没有办法处理的高复杂度特定问题完结高效求解，完结核算科学中“量子核算优越性”的里程碑。

  二、经过对规划化多体量子系统的准确制备、控制与勘探，研发可相干操作数百个量子比特的量子模仿机，用于处理若干超级核算机无法担任的具有严重实用价值的问题（如量子化学、新资料规划、优化算法等）。

  三、经过堆集在专用量子核算与模仿机的研发进程中开展起来的各种技能，进步量子比特的操作精度使之到达能逾越量子核算严苛的容错阈值（99.9%），大幅度进步可集成的量子比特数目（百万量级），完结容错量子逻辑门，研发可编程的通用量子核算原型机。

  潘建伟团队一直在光量子信息处理方面处于世界领先水平。2017年，该团队构建了世界首台逾越前期经典核算机（ENIAC）的光量子核算原型机。2019年，团队进一步研发了确定性偏振、高纯度、高全同性和高效率的世界最高功能单光子源，完结了20光子输入60形式干与线路的玻色取样，输出复杂度相当于48个量子比特的希尔伯特态空间，逼近了“量子核算优越性”。

  图片2：光量子干与实物图：左下方为输入光学部分，右下方为锁相光路，上方共输出100个光学形式，别离经过低损耗单模光纤与100超导单光子勘探器衔接。(拍摄：马潇汉，梁竞，邓宇皓)

  近期，该团队经过自主研发一起具有高效率、高全同性、极高亮度和大规划扩展才能的量子光源，一起满意相位安稳、全连通随机矩阵、波包重合度优于99.5%、经过率优于98%的100形式干与线以内的锁相精度，高效率100通道超导纳米线单光子勘探器，成功构建了76个光子100个形式的高斯玻色取样量子核算原型机“九章”（命名为“九章”是为了留念我国古代最早的数学专著《九章算术》）。

  光量子干与设备集成在20 cm*20 cm的超低胀大安稳衬底玻璃上, 用于完结50路单模紧缩态间的两两干与，并高精度地确定恣意两路光束间的相位。（拍摄：马潇汉，梁竞，邓宇皓）依据现在最优的经典算法，

  九章”关于处理高斯玻色取样的速度比现在世界上的排名榜首的超级核算机“富岳”快一百万亿倍，等效地比谷歌上一年发布的53比特量子核算原型机“悬铃木”快一百亿倍。一起，经过高斯玻色取样证明的量子核算优越性不依赖于样本数量，克服了谷歌53比特随机线路取样试验中量子优越性依赖于样本数量的缝隙。“九章”输出量子态空间规划到达了1030（“悬铃木”输出量子态空间规划是1016，现在全世界的存储容量是1022）。该效果牢固确立了我国在世界量子核算研讨中的榜首方阵位置，为未来完结可处理具有严重实用价值问题的规划化量子模仿机奠定了技能根底。此外，根据“九章号”量子核算原型机的高斯玻色取样算法在图论、机器学习、量子化学等范畴具有潜在使用，将是后续开展的重要方向。

  a state-of-the-art experiment），“一个严重成就”（a major achievement）。研讨人员期望这个作业可以激起更多的经典算法模仿方面的作业，也估计将来会有进步的空间。量子优越性试验并不是一个一蹴即至的作业，而是更快的经典算法和不断的进步的量子核算硬件之间的竞赛，但终究量子并行性会发生经典核算机无法企及的算力。上述项目受到了我国科学院、安徽省、科技部、上海市和基金委的支撑。