“九章”问世，比谷歌量子计算机快一百亿倍，量子运算已经崛起：“九章”问世

原标题：“九章”问世，比谷歌量子计算机快一百亿倍，量子运算已经崛起
【“九章”问世，比谷歌量子计算机快一百亿倍，量子运算已经崛起】《九章算术》，乃是我国古代一部影响力堪比欧几里德《几何原本》的数学类教科书。公元一世纪左右其正式成书，总结了战国、秦、汉时期的数学成就，首先记录了盈不足等问题，还在世界历史上首次阐述了负数及其加减运算法则。
可以说，
它的出现标志着我国古代数学完整体系的形成。

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就在这几天， “九章”这个名字，又一次占据各大国内外新闻的头版头条，又一次让它的大名为老幼妇孺所皆知。根据报道，我国的全新的光子构建的量子计算机超越世界上运算速度最快的经典超级计算机，这还是史上第一次。
中国科学技术大学潘建伟与陆朝阳教授率领的团队设计，中科院上海微系统所、国家并行计算机工程技术研究中心制造的量子计算机“九章”完成“高斯玻色取样问题”的求解，
处理5000万个样本只需200秒，而目前世界最快的超级计算机——日本Fugaku要用6亿年，秒算51亿次仍旧被秒杀！

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“九章”的运算结果是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。
对比超算的运算过程，陆朝阳称， 10个、20个光子的时候，结果都能对得上，到40个光子的时候超算就比较吃力了，而“九章”一直算到了76个光子。
2019年的时候，美国谷歌团队曾研制成功了53个量子比特的计算机“悬铃木”（sycamore），其完成100万次随机线路取样任务只需200秒，而当时最快的经典超级计算机需要2天。

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现在的“九章” ，其速度比去年谷歌发布量子计算原型机“悬铃木”再快上一百亿倍！
中国的经典超级计算机“神威·太湖之光”在国际排名中能够到一个不错的靠前位置，而让它来完成这项“高斯玻色取样”任务，并达到同等要求，将需要近25亿年！

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与经典的硅基处理器计算机完全不同，量子计算机由激光发生器、各种反射镜、棱镜及光子探测器组成，极为精密，虽然在短时间内难以达到通用型计算机的程度，但它却能充分展现量子计算带来的巨大威力。
量子计算机在速度上用指数级的超越，将经典计算机按在地上摩擦，其完成了其他运算设备基本可以说无法完成的计算任务，这就是“量子霸权” 。
2019年，美国发布《国家量子计划法》，也代表着量子计算的巨大潜力与威力得到了国家安全、物理学、经济学以及计算机科学的广泛认知。

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而量子计算的强大算力，更是让全球密码学都为之颤动，它难以置信的运算速度几乎能够动摇密码的根基，有朝一日，量子计算机将会迫使密码全面改进换代，传统密码学将成为历史。
对比谷歌的量子计算机， “九章”采用的技术方法完全不同。
首先， “悬铃木”用金属超导环构成量子比特，而在“九章”中，光子本身就是量子比特。这进一步独立证实了量子计算原理甚至可以在完全不同的硬件上实现“量子霸权” 。

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运用超导构造，这意味着“悬铃木”需要全程在零下270余摄氏度的极低温环境下运行。而“九章”除了探测部分需要零下269.12摄氏度的环境外，其他部分全都可以在室温下运行。
此外， “悬铃木”仅在小样本情况下才能领先经典超级计算机，而“九章”则在大小样本上全面领先经典超算。即谷歌的量子计算机仅在短跑时有优势，而“九章”则是长短跑全面手。

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目前，量子计算机的发展，仍然只能解决单一问题， “悬铃木”只能处理“随机线路取样” ， “九章”也仅能求解“高斯玻色取样” ，主要还是因为搭建量子计算机的材料对其做出了限制。