(▷上接01版)使得中国成为全球唯一在光量子和超导量子两种系统均达到量子计算优越性的国家。2023年,“九章三号”再将光子数刷新至255,量子优势比进一步提升,持续保持领先。
据“九章”系列团队介绍,在开发大规模量子处理器的过程中,由于编码线路日益庞大复杂,不可避免的光子损耗一直严重制约着系统的可扩展性。针对这一问题,“九章四号”团队研发了高效率的光参量振荡器光源和时空混合编码干涉仪,实现了92%的光源效率和51%的系统总效率。该时空混合编码架构实现了连接度的立方级扩展,使得系统能够在巨大希尔伯特空间中进行采样。这一系列创新使研究团队获得了对高达3050个光子的操纵和探测能力,比之前最好结果提升超过10倍。
团队将实验结果与当前所有最先进的经典模拟方法进行了对比基准测试,特别是针对利用光子损耗而设计的矩阵乘积态算法。结果表明,“九章四号”生成一个样本仅需25微秒,而使用目前世界上最强大的超级计算机“El Capitan”和目前最好的经典算法,所需时间超过10^42年。“九章四号”展示出的量子优势比达到10^54量级。
“‘九章四号’成果代表了低损耗光量子处理器在规模和复杂度上的重大飞跃,进一步巩固了我国在光量子计算领域的世界领先地位。”团队专家表示。