12月4日，中國科學技術大學宣布，我國新構建的76個光子的量子計算機實現了量子霸權。在5000萬個樣本的高斯玻色取樣實驗中，“九章”量子計算機僅用了200秒就完成了，如果使用世界第三的超級計算機進行實驗，它也要將近20億年才能完成。

去年9月，谷歌也宣稱它實現了量子霸權。當時，谷歌的53個量子比特的計算機“懸鈴木”在幾分鐘之內完成了一個數學算法，而當時超級計算機完成這個算法需要上萬年的時間。等效來看，我們的“九章”量子計算機比“懸鈴木”的計算速度快了100億倍。

不過，這兩種系統的工作方式是不同的。谷歌的“懸鈴木”設備使用超冷的超導材料制成微小的量子位，該量子位可以無阻地傳導能量。而我國的“九章”量子計算機則由復雜的光學設備陣列組成，這些設備包括光源、數百個分束器、數十個反光鏡和100個光子探測器。

傳統計算機信息的基本單元是比特，它一般用二進制的0和1的其中之一來表示來表示。量子計算機使用的是量子比特，它可以利用量子力學的奇怪特性來獲得一種不尋常的狀態：量子疊加，這樣一來它就獲得了兩種可能性。有了足夠多的量子位，它的可能性就越多，計算速度也就越快。

“九章”量子計算機利用光子作為量子比特，它的工作原理如下。光子首先被發送到通道網絡中，在那里每個光子都會遇到一系列分束器，每個分束器會同時沿兩個路徑將光子發送出去，這就是所謂的量子疊加。這些路徑會合并和分裂，這取決于其中的量子規則。最后，研究人員測量每個網絡輸出通道中的光子數。

如果使用大量光子和多個輸出通道，那么量子計算機就將產生數字分布。然而，實現量子至上還不能說明量子計算機能在實際應用中使用，因為它還是非常復雜的。但是，這是光子量子計算的里程碑，對接下去的研究大有好處。這一結果也提高了光子量子計算機的知名度，因為在歷史上它并沒有像其他技術那樣受到廣泛關注。

值得一提的是，“九章”量子計算機也有其局限性。就目前而言，它只能執行一種任務，即高斯玻色采樣，因為利用光子的量子計算機不容易通過編程來運行不同的計算。但是，由于它的超強算力，未來在深度學習、量子化學等領域具有潛在應用。雖然谷歌的“懸鈴木”速度較慢，但是它可以對量子計算機進行編程以執行不同的計算任務。

“九章”量子計算機是我國量子技術領域的最新突破。在潘建偉的領導下，我們在量子技術領域取得了優異的成績。我們有專門設計用于量子通信的“墨子號”量子通信衛星，它曾經用于中國和奧地利之間的視頻通話，在破紀錄的長距離內使用了量子加密。

總結

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