北京时间12月4日，国际顶级杂志《科学》发表了由中国科学技术大学潘建伟、卢朝阳组成的研究团队的一项重大研究成果。

潘建伟、卢朝阳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，构建了光子76个、模式100个的量子计算原型“九章”，实现了具有实用前景的“高斯玻色采样”任务的快速求解。它被命名为《九章》，是为了纪念中国古代最早的数学专著《九章算术》。

量子计算机在原理上具有超快的并行计算能力，在一些具有重大社会和经济价值的问题(如密码破解、大数据优化、材料设计、药物分析等)上有望实现比经典计算机指数级的加速。)通过特定的算法。目前，量子计算机的发展已经成为世界科技前沿最大的挑战之一，成为欧美发达国家竞争的焦点。

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“量子优越感就像一个门槛。意味着当一个新的量子计算原型在某个问题上比最强的传统计算机有更多的计算能力时，就证明了它在未来有多方面超越的可能性。”中国科技大学教授卢朝阳表示，多年来，国际学术界一直在密切关注和期待这一里程碑式的转折点。

去年9月，美国谷歌公司(Google Inc .)推出了一款53位计算机“悬铃木”(Platanus acerifolia)，计算一个数学算法只需200秒，而世界上最快的超级计算机的“巅峰”用了两天时间，实现了“量子优势”。

根据现有理论，“九章”处理高斯玻色采样的速度比目前最快的超级计算机快一万亿倍，超级计算机一分钟完成任务需要一亿年。它的速度相当于悬铃木的一百亿倍。

据悉，潘建伟团队20年来取得突破性进展，主要克服了高质量光子源、高精度锁相、大尺度干涉三大技术难题。

“比如我们一次喝一口水容易，一次喝一个水分子难。”潘建伟说，对于一个光子源来说，保证一次只发射一个光子，每个光子都是完全一样的，是一个很大的挑战。同时锁相精度要在10的负9次方以内，也就是说100公里距离的传输误差不能超过一根头发的直径。

《九章》相对于通用计算机而言，只是“单冠军”，但其超强的计算能力在图论、机器学习、量子化学等领域具有潜在的应用价值。

这一成果牢固确立了中国作为国际量子计算研究第一方阵的地位，为实现未来能够解决具有重大实用价值问题的大规模量子模拟器奠定了技术基础。此外，基于“九章”量子计算原型的高斯玻色采样算法在图论、机器学习、量子化学等领域具有潜在的应用，将是未来发展的重要方向。

《科学》杂志的评论者将这项工作评价为“最先进的实验”和“重大成就”。

据悉，上述项目得到了中国科学院、安徽省、科技部、上海市和基金会委员会的支持。