新华网科技观察丨立方级算力突破,“九章四号”走出量子计算新赛道
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近日,中国科学技术大学潘建伟、陆朝阳团队研制的“九章四号”光量子计算原型机取得重大突破,成功实现了3050光子量级的高斯玻色采样任务,在大规模低损耗光量子干涉网络领域取得世界级进展。当前,全球量子计算领域形成了超导、离子阱、中性原子、光量子四条主流技术路线。其中,光量子路线具有可在室温下运行、光子“抗干扰”能力强、天然适配未来量子互联网等独特优势。然而,光量子计算长期受困于光子损耗这一技术难题,光子在传播、耦合、分束、探测的每一步都可能被吸收或散射,系统规模越大,损耗问题就越严重。为攻克这一难题,“九章四号”团队采取了高效率光源和时空混合编码两大“独门妙招”。高效率光源从起点减少损失,团队自主研发的高效率光参量振荡器(OPO),单光源效率达到约92%,系统总效率提升至约51%。时空混合编码则通过“时空复用”降低累积损耗,同时利用空间与时间两个自由度,无需大量增加器件,即可构建更高维度、更大规模的量子网络。这两大技术协同发力,使“九章四号”成功实现1024个输入压缩态、8176个输出模式的大规模干涉,把光子事件规模推至3050光子量级,实现了算力的跨越式提升,为光量子计算的规模化、可扩展发展开辟了全新路径,再度巩固了我国在该领域的国际领先地位。