由中国科学技术大学潘建伟、陆朝阳、刘乃乐组成的研究团队与中国科学院上海微系统研究所、国家并行计算机工程技术中心合作，开展了量子光源受激放大的理论和实验方法研究，搭建了113个光子、144种模式的量子计算原型机“九章二号”，实现了相位可编程功能，快速解决了演示量子计算优越性的高斯玻色采样任务。
根据现有理论，“九章二”处理高斯玻色样本的速度比目前最快的超级计算机快几十亿倍。这一成果再次刷新了光学量子操控的国际技术水平，进一步为加速量子计算提供了实验证据。
相关论文于2021年10月26日以“编辑推荐”的形式在国际知名学术期刊《物理评论快报》上发表。著名量子物理学家、加拿大卡尔加里大学教授巴里桑德斯(Barry sanders)受邀撰写了一篇长篇评论文章，称赞该作品是“令人兴奋的实验杰作”和“令人印象深刻的前沿进展”。
近日，由中国科学技术大学量子信息与量子技术创新研究院潘建伟、朱晓波、彭承志组成的研究团队与中科院上海技术物理研究所合作，搭建了66位可编程超导量子计算原型“祖冲之二”，实现了“量子随机线采样”任务的快速求解。
根据现有理论，“祖冲之二”处理量子随机电路采样问题的速度比目前最快的超级计算机快7个数量级，计算复杂度比谷歌公开报道的53位超导量子计算原型机“铃木”高6个数量级(“铃木”处理量子随机电路采样问题比经典超级计算快2个数量级)。这一成果是继光量子计算雏形“九章”之后，中国首次在超导量子比特系统中达到“量子计算优越性”的里程碑，使中国成为唯一同时在两个物理系统中达到这一里程碑的国家。相关论文发表于《物理评论快报》和《科学通报》。
量子计算机在解决具体问题上超越超级计算机，即“量子计算的优越性”，这是量子计算发展的第一个里程碑。为了达到这一里程碑，需要对50多个量子比特进行相干操作。超导量子比特是国际公认的有望实现可扩展量子计算的物理系统之一。潘建伟、朱晓波和彭承志早就瞄准了超导量子计算领域。2021年5月，他们建造了当时世界上量子比特数最多的62位超导量子计算原型机“祖冲之”，实现了可编程二维量子行走。
“量子计算优越性”的成功论证，标志着量子计算的研究进入了第二个发展阶段，量子纠错和近期应用的探索已经开始。《祖冲之二》为量子纠错和进一步实现通用量子计算奠定了基础。同时，《祖冲之二》有望在具体领域找到实际应用，包括量子机器学习、量子化学、量子近似优化等。因为其并行高保真测量的子门控制能力和完全的可编程性。
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