國際領先！“天河二號”算出量子霸權標準

谷歌近日發表于《自然》雜誌的論文宣佈實現了量子霸權。記者4日獲悉，在國際上率先開啟稱霸標準研究的、國防科技大學計算機學院吳俊傑帶領的QUANTA團隊，聯合信息工程大學等國內外科研機構，提出了量子計算模擬的新演算法。該演算法在“天河二號”超級計算機上的測試性能達到國際領先水準，谷歌的工作也引用了這項結果的預印版論文。當地時間4日，國際權威期刊《物理評論快報》正式在線發表了該成果。

量子霸權，代表量子計算裝置在特定測試案例上表現出超越所有經典計算機的計算能力，實現量子霸權是量子計算發展的重要里程碑。評測稱霸標準，需要高效的、運行于經典計算機的量子計算模擬器。在後量子霸權時代，這種模擬器還會成為加速量子計算科學研究的重要工具。

論文作者、博士研究生劉雍介紹，量子計算模擬的實際難度，並不完全依賴於量子比特的數目或量子門的數目，而是取決於運算過程中量子態的複雜程度——量子糾纏度。該項研究提出了一種依賴於量子糾纏度的模擬演算法，開發了通用量子線路模擬器，並在“天河二號”超級計算機上完成了量子霸權測試案例——隨機量子線路採樣問題的模擬，實際測試了49、64、81、100等不同數目量子比特在不同量子線路深度下的問題實例，計算性能達到國際領先水準。

劉雍指出，量子霸權的實現並非量子計算研究的終點，而是量子計算發展的起點。除了繼續提升量子計算物理系統的性能外，有噪聲系統中的量子演算法、量子糾錯等都將成為量子計算下一階段的研究重點。

據悉，該項研究獲得了中國長城量子實驗室、國家超級計算廣州中心、國家自然科學基金委等單位的支持。 （記者張強）