中科大潘建伟团队研发的量子计算机“九章”

中科大潘建伟团队研发的量子计算机“九章”
“九章”取名于公元一世纪我国古书《九章算术》。“九章”量子计算机（原型机）是一个由激光器、反射镜、棱镜和光子探测器组成的精密桌面装置。它与利用硅处理器构建的传统计算机不同，也不是可以发送电子邮件或存储文档的通用型计算机，它最惊人之处是它展示了量子计算技术的潜力。
“九章”实现了“高斯玻色取样”任务的快速求解。在线发表在《科学》上的论文显示，其结果是76个被探测到的光子，这远远超过了先前创下纪录的5个被测光子以及经典超级计算机的运算能力。它第二次演示“量子霸权”：在某一时刻，量子计算机在速度上指数级超越任何经典计算机，进而实际上完成其他设备无法完成的计算任务，也即贴近实现了量子计算优越性。
“高斯玻色取样”的基本原理最早由美国科学家阿伦森和他的学生于2011年阐述。鉴于玻色取样量子模拟的重要意义和应用前景，光子学领域重要期刊发表了由来自巴西和意大利的多名量子光学专家联合撰写的光子体系玻色取样综述论文，系统地展示了玻色取样的研究成果。该论文从理论出发，结合目前玻色取样实验的技术方案和研究现状，深入浅出地分析了玻色取样对于量子霸权的意义。
“玻色取样”可以理解成一个量子世界的高尔顿板（由英国生物统计学家高尔顿提出来）：这个问题的模型是竖直木板上均匀钉着一排排的钉子，小球从最上方被扔下，每经过一个钉板，都有一半的可能从左边走，一半的可能从右边走，当有很多个小球从上往下随机掉落时，落在下面的格子里的小球数量分布上会呈现一定的统计规律，这个模型可以用来直观地认识中心极限定理。