求解數學演算法高斯玻色取樣

㈠ 新民快評｜九章耀世，嫦娥歸來

200秒只是短短幾分鍾，6億年卻已是滄海桑田。

上周，中國科州旁卜學家用76個光子構建的量子計算原型機「九章」橫空出世，求解數學演算法高斯玻色取樣只需200秒，而目前世界最快的超級計算機要用6億年。這一突破，使我國成為全球第二個實現「量子優越性」的冊穗國家。

圖說：「九章」量子計算原型機 新華社

幾乎與此同時，在距離地球近40萬公里的月球上，「嫦娥五號」上升器降落月面，啟手采月球土壤，讓五星紅旗飄揚。這一幕更令國人振奮。有網友評論：「如果奇跡有顏色，那一定是中國紅！」

熟悉 歷史 的人都知道，「九章」指的是《九章算術》。這是中國古代《算經十書》中最重要的一部，見證了中國數學領先世界的腳步。它不僅最早提出分數問題，也首先記錄了「盈不足」等問題，其中《方程》一章還在世界數學史上首次闡述了負數及其加減運演算法則。用「九章」命名這部領先於世界的量子計算機，其中的致敬與雄心，一覽無余。

上下五千年，中華民族曾經創造了世界上最燦爛奪目的文明，留下過無數領先時代的紀錄。近代以來，中國落後了，但藏於這個民族骨子裡的壯心從未消磨。近百年來，中華民族在中國共產黨的帶領下，從逆境中崛起，如鳳凰般涅槃，創造了比 歷史 上任何時候都更接近民族復興的人間奇跡。

「九章」耀世，「嫦娥」也將歸來。文化從來有其力量。從這些名字我們讀出的，不僅是無數中國科研工作者砥礪奮斗、彎道超車的豪邁，還有他們藏於骨子裡的中國式浪漫和家國情懷。

潘高峰/文

㈡ 量子計算原型機「九章」問世了，這一突破意味著什麼

2月4日消息，本國科學家宣布構建了76個光子（量子比特）的量子測算原型機九章。禮儀之邦在量子通信園地的世界領先身份已是的，量子精打細算原型機的公布，把神州在量子精打細算圈子又進發有助於了一大步。該成果牢固確立了本國在國際量子匯算研究中的率先方陣地位，為奔頭兒落實可釜底抽薪領有重大實用價值問題的規模化量子模擬機奠定了技巧根基。另外，基於九章號量子籌算原型機的高斯玻色取樣演算法在圖論、機器學習、量子化學等領域兼具絕密行使，將是繼續上揚的重要方向。

我國的量子返坦計算原型機，設計完成並投入到實驗當中，預示著在不遠的將來，在重要的激掘科學領域以及一些其他領域當中，我們終於實現了彎道超車，終於不用再看別人的臉色，意味著我國的國力會更加強大，意味著我國的科學技術會更加先進，意味著我們將會迎接更美好的幸福生活，這一切的一切都是由科學界的這些專家們來實現完成的。

㈢ 值得我們自豪的科技創新有哪些

過去的一年多各大媒體集中總結了中國 科技 領域的創新，雖然各媒體的側重點不同，但這些 科技 創新都是可大書一筆的。我們從這些諸多的 科技 創備搏新中隨意截取一些，哪一個都是值得我們自豪的。除了「九天攬月」（探月）和「五洋捉鱉」（深潛）之外，下述的 科技 創新也正在改變著人類 歷史 。

北斗導航系統全面建成。北斗導航系統完全是由我國自主建設、獨立運行的全球衛星導航系統，是我國迄今為止規模最大、覆蓋范圍最廣、服務性能最高、與百姓生活關聯最緊密的巨型復雜航天系統，由衛星、火箭、發射場、測控、運控、星間鏈路、應用驗證七大系統組成。如今，北斗導航系統已經開始為全球和全人類提供服務。

「中國天眼」正式開放，為世界最大單口徑射電望遠鏡。被譽為「中國天仿鬧祥眼」的500米口徑球面射電望遠鏡通過國家驗收正式開放運行，成為全球最大且最靈敏的射電望遠鏡，也意味著人類向宇宙未知地帶 探索 的眼力更加深邃，眼界更加開闊。

新一代載人飛船試驗船飛行試驗圓滿成功。由中國航天 科技 集團有限公司第五研究院研製的新一代載人飛船試驗船的返回艙成功降落在東風著陸場預定區域，這標志著試驗船飛行試驗任務圓滿成功，也意味著中國載人航天事業開啟了新的篇章。

中國首台類腦計算機研製成功。浙江大學與之江實驗室共同研製成功我國首台類腦計算機，這也是目前全球神經元規模最大的類腦計算機，可實現通過語音開展移動指令，對現場進行巡邏、營救和搶險任務，模擬視覺、聽覺和嗅覺等多個不同腦區，運用「意念」打字、唱歌、念詩等多種智能任務。研究團隊表示，隨著類腦晶元不斷迭代升級，未來類腦計算機或將植入手機、機器人，產生新的智能服務體驗。

「九章」問世。我國科學家成功研製出中國量子計算原型機「九章」。其求解數學演算法高斯玻色取樣的速度僅為200秒，而目前的超級計算機要用6億年。這說明中國在量子計算機領域已經超過了美國谷歌研發的鈴木量子計算機，重新奪回了量子霸權。

我國最高參數「人造太陽」建成。我國新一代可控核聚變研究裝置「中國環流器二號M」（HL-2M）於2020年12月4日建成放電，標志著我國跨入全球可控核聚變研究前列。該裝置是我國目前規模最大、參數最高的先進托卡馬克裝置，是我國新一代先進磁約束核聚變實驗研究裝置，採用更先進的結構與控制方式，等離子體體積達到國內現有裝置2倍以上，電流能力提高到2.5兆安培以上，離子溫度可達到1.5億攝氏度，能實現高密度、高比壓、高自舉電流運行，是實現我國核聚變能開發事業跨越式發展的重要依託，也是我國消化吸收ITER技術的重要平台。

我國率先實現水平井鑽采深海可燃冰。天然氣水合物通常稱為可燃冰。科學家在水深1225米的南海神狐海域的試采創造了「產氣總量86.14萬立方米、日均產氣量2.87萬立方米」兩項新世界紀錄。此次試采攻克了深海淺軟地層水平井鑽采核心技術，實現了從 探索 性試采向試驗性試採的重大跨越，在產業化進程中取得標志性成果。我國也成為全球首個採用水平井鑽采技術試采海域天然氣水合物的國家。

抗彎肆擊新冠肺炎疫情引出四項科學發現。新冠肺炎疫情是2020年全球最重要的公共衛生事件。在全力抗擊疫情的過程中，中國科學家在科學研究方面做出了成績，分離新冠病毒、破解病毒基因序列、確定平均潛伏期、確定傳播方式，成為當年最重要的科學發現之一。

我國的 科技 創新不僅服務於人類、造福 社會 ，還不斷地被寫進學校教材之中。例如，統編小學語文四年級教材的科普單元，就有《千年夢圓在今朝》《納米技術就在我們身邊》等課文。統編初、高中語文教材中，選取了一批反映新的科學成就和科學 探索 以及相關領域科學家的內容。其中，有反映我國航天 科技 成就的《太空一日》，有反映我國國防 科技 成就的《一著驚海天——目擊我國航母艦載戰斗機首架次成功著艦》，有反映我國農業、醫葯、生物技術方面新成果的《喜看稻菽千重浪——記首屆國家最高 科技 獎獲得者袁隆平》《「探界者」鍾揚》《青蒿素：人類征服疾病的一小步》等。道德與法治六年級教材介紹了我國大力實施創新驅動發展戰略，取得了豐碩的成果，天宮、蛟龍、中國天眼、悟空號、墨子號等相繼問世。這說明 科技 創新教育已經在學校開展，培養 科技 創新人才成為教育的主要目標之一。創新教育從娃娃抓起，這是中國 科技 創新戰略可持續性發展的正確選擇。

本文節選自人民日報出版社《 社會 熱點面對面（九）》

㈣ 「量子水熊蟲」：活體動物首次實現量子糾纏地表最強生物進化

水熊蟲素有「地表最強生物」之稱，這些最大隻有 1.4 毫米，最小也就 50 微米，甚至還沒有一粒沙子大的小蟲子，升喚生命力卻極其頑強。例如對普通生物致命的手段：高溫、輻射、缺氧、電離等，對它來說也就算是撓癢癢。

有實驗表明，水熊蟲可以在零下 272 和 151 的極限溫度下存活 2 分鍾，如果能早些將其置於常溫下並給予水分，它就可以順利復活。而且就連原子彈的輻射殺不死它，還能承受來自地球最深處——馬里亞納海溝的水壓。甚至科學家還曾把水熊蟲裝進子彈，並射向數米開外的靶子。結果顯示，在825米/秒的撞擊下，水熊蟲依然能存活下來，而這種撞擊瞬間的沖擊壓高達 10 億帕。因此在世界各地的各類環境中，我們都能發現水熊蟲的蹤影，即便是惡劣的宇宙空間也很難奈何得了它們。

於是乎，很多人腦洞大開。例如在科幻作品《星際迷航》系列中，「星際水熊蟲」就能夠與生物孢子共鳴，並利用遍布宇宙的菌絲網路，實現空間跳躍。但現實畢竟不像幻想那麼神奇，真實的水熊蟲遠沒有那麼「變態」。 不過卻有科學家突發奇想，拿水熊蟲做起了量子糾纏實驗。

要知道量子的世界十分神奇，在某種程度上，一個粒子彷彿可以同時出現在兩個地方，即量子糾纏。並且，處於糾纏態的兩個粒子還能通過某種未知的機制，在較長的距離內任性地共享信息，即使它們之間隔了整個銀河系。因此如果研究成立，水熊蟲會成為第一種實現了量子糾纏的動物，也是目前最大地實現了量子糾纏的宏觀物體。

2018年，牛津大學的研究人員讓一種光合細菌和光子產生了量子糾纏。 即細菌體內的光合色素分子與空間產生耦合或相互作用，使得細菌能不斷吸收光子、發射光子和再吸收反射光子，實現光子的反復利用。 同時它暗示了自然界中另一種可能自發產生量子生物學的情況：深海環境中給予生命能量的光非常稀缺，這可能使那裡的綠硫細菌加快量子力學的演化適應，以促進光合作用。

這也是第一次有人成功地誘導一個完整的生物表現出量子糾纏或疊加效應，哪怕它是一個單細胞的細菌。然而現在，和水熊蟲比起來，細菌取得的成就還是太小了。

本次實驗的研究人員收集了三隻水熊蟲，它們的體長在 0.2 到 0.45 毫米之間。為了方便實驗，研究人員先將水熊蟲冷凍處理，使它們脫水進入休眠狀態，大小也變成了之前的三分之一。之後再將水熊蟲進一步冷凍至絕對零度以上 10 毫開爾文左右，已經接磨笑坦近水熊蟲的耐受極限。

同時，研究人員製作了一個由兩個量子比特組成的超導電路，量子比特 A 與量子比特 B 通過電路糾纏在一起。隨後，研究人員把水熊蟲放置在量子比特 B 所在電路中的電容板之間，這樣一來它就會改變數子位的共振頻率。隨後，研究人員經過多次測試後發現，超導量子位與緩步動物內的電子頻率同時發生變化，這意味它們耦合在一起了。

上圖：實驗電路示意圖。A、B為兩個量子比特，T代表水熊蟲。

17天後，研究人員試圖讓三隻休眠的水熊蟲復甦。但僅有一隻水熊蟲活了過來，另外兩只則死去了。按研究人員的說法，這只唯一的水熊蟲倖存者，是 歷史 上首個經歷過量子糾纏的動物。水熊蟲不但在實驗環境的極端性，以及它們暴露在極端環境中的時間長度方面創下了新的記錄， 還在它們的生存技能清單上增加了一項新的內容：能夠建立量子糾纏——就好像幽靈般的水熊蟲 ，和幽靈般的超距作用之間存在某種關系一樣。 但事情從來不會如此簡單，這項實驗也受到了太多質疑！

有科學家認為，這個實驗沒有任何意義。他們所做的只是把一個水熊蟲放在兩個耦合量子比特中的一個的電容上。但不管實驗中的水熊蟲有沒有被確定為第一隻經歷了量子糾纏的動瞎桐物， 這個實驗也再度展示了水熊蟲頑強的生命力。這意味著在未來，水熊蟲可能會成為我們進入其他量子實驗的大門。

延伸閱讀

如今，「第二次量子革命」已經開啟，我國毫無疑問地走在了世界前列。 別看 2019 美國谷歌公司推出 53 個量子比特的計算機「懸鈴木」，對一個數學演算法的計算只需200 秒，當時世界最快的超級計算機「頂峰」需 2 天。但很快在一年之後，就被我國的量子計算原型機「九章」超越。它求解數學演算法高斯玻色取樣只需 200 秒，而當時世界最快的超級計算機要用 6 億年。

而且「九章二號」的速度更快，其求解高斯玻色取樣比目前世界最快的超級計算機快10的24次方倍（億億億倍）。此外，我國今年還建成了全球首個星地量子通信網，創造了 500 公里的現場光纖量子通信世界紀錄。

㈤ 中國量子計算原型機「九章」問世，是否會超越谷歌實現「量子霸權」

量子計算機原型九章，其取義九章為紀念古華夏最早的數學專業著作《九章算術》一書，是《算經十書》里最重要一種。《九章算術》由歷代各家增補修訂，最後成書是東漢前期，流傳至今的多是三國魏元帝263年，劉徽所作的標注《九章》版本。

量子是數學概念，離散變化的最小單元。關於量子概念以通俗解析為，生活里可見與感知的事物，光與能量的最小單位也都可用此稱之。量子存在於生活，如日常電子產品手機和電腦，是由量子力學開發的經典技術，以及互聯網信號的激光是依據光量子輻射製造。

我們成功構建76個光子的量子計算原型機“九章”。取這個名字是為了紀念中國古代著名數學專著《九章算術》。通過實驗表明，“九章”對經典數學演算法高斯玻色取樣的計算速度，比目前世界最快的超算“富岳”快一百萬億倍，從而在全球第二個實現了“量子優越性”。“九章”有三大優勢：一是速度更快；二是環境適應性；三是彌補了技術漏洞。量子計算主要應用於復雜的大規模數據處理與計算難題，以及基於量子加密的網路安差碧全服務。基於自身在計算方面的優勢，在金融、醫葯、人工智慧等領域，量子計算都有著廣闊的市場。對我們未來的發展起到了重大的推進。

㈥ 國產九章實現量子優越性，200秒達6億年運算，宇宙或是資料庫

不吃魚看新聞了：

據 新華社 消息：歷經20年，中國科學技術大學宣布該校潘建偉團隊成功構建76個光子的量子計算原型機「九章」！——使用200秒便完成了超算需要6億年的運算！

快到匪夷所思的速度，讓人抓狂的量子運算里，不禁有一個奇想：假如宇宙空間就是一個資料庫呢？

那麼什麼是量子？量子計算機又是什麼？

量子是現代物理的重要概念：【即一個物理量如果存在最小的不可分割的基本單位，則這個物理量是量子化的，並把最小單位稱為量子。量子一詞來自拉丁語quantus，意為「有多少」，在20世紀的前半期，初步建立了完整的量子力學理論，而量子力學視為理解和描述自然的基本理論，推動了 社會 發展的核能、激光、半導體等高 科技 。】

量子計算機是一種使用量子邏輯進行通用計算的裝置，提供比傳統計算機更強的算力支持。

谷歌稱其為「邁向全面量子計算的里程碑」。量子計算機的能力將以「雙指數速度」發展。所謂雙指數增長數量級不是按 2 的冪增長，而是按 2 的冪的冪增長：4，16，256，65536......跨度式的運算快得讓人心驚！

此次九章求解數學演算法高斯玻色取樣用了200秒對比目前世界最快的超級計算機需要6億年！（這是什麼概念，就好比進入了空間跳躍的飛船，一下子到了另一個星系，而時間是用秒計算的…）

對於製造量子計算機最困難的是必須極度低溫條件下工作保證量子比特不受外界環境影響，

而對比國外「懸鈴木」需要零下273.12 的運行環境，「九章」除了探測部分需要零下269.12 的環境外，其他部分可以在室溫下運行，技術的突破

不僅成為全球第二個實現「量子優越性」的國家，並且九章的速度更快 環境適應性更強。

那麼什麼是量子優越性？

量子運算200秒=地球最強超算1萬年，這便是量子優越性，即：量子計算機可以完成經典計算機無法做到的事情。

潘建偉介紹：【量子計算機在原理上具有超快的並行計算能力，可望通過特定演算法在密碼破譯、大數據優化、天氣預報、材料設計、葯物分析等領域】

據悉：對於量子計算機的研發不僅難，而且消耗也是非常巨大的，每增加一個光子，電量的費用幾乎是成倍數增長，不是隨便一個國家能承擔得了的【計算40個光子時需要電費200萬元，41個光子需要400萬元，42個光子需要800萬元，推算下去將是天文數字。】

但是擁有了量子計算的飛躍式運算將帶來更多數據的分析和模擬，尤其在5G起步的今天，生活在大數據交互的 科技 社會 里，更快的運算和更高速的傳輸將帶來虛擬信息和現實的無縫融合。

最後，對於量子計算機有一個啟發性的奇想：

如果說有造物主的存在，那麼他們可能就在宇宙數據世界裡，那麼我們假設：那些無法被了解的量子領域里，是否就是「量子數字生命」…

生命的存在一定是生物形式嗎？如此強悍的大腦人卻只使用到10%，是被鎖區了？我們大膽的做一次反向思考：【人的邏輯意識是系統，大腦是CPU，身體是發動機，肢體是機械運動載體——這么解析之後，我們可以得出一個更大膽的猜想：當計算機的硬體運算能力接近大腦的性能時，人的意識系統可以移植過去，轉換成電子生命，或者就叫做「數字生命」，而浩瀚的宇宙空間恰好的-272 好像並不是為了生物生命而准備的，上億顆恆星就像能量球在供電，只是點亮宇宙也太浪費了。而且即使不死的生命也無法在裡面走到盡頭，更像一個無形的空間領域，裡面穿梭的是更高維度的邏輯意識…】

腦機或者可以成為入口…

㈦ 高斯玻色取樣是什麼

高斯玻色取樣是當n個全同玻色子經過一個干涉儀（釘板）之後，求特定分布的輸出概率；所謂「玻色取樣」問題，我們可以理解成一個量子世界的高爾頓板。

高爾頓板問題是由英國生物統計學搏知家高爾頓提出來的，小球從最上方被扔下，每經過一個釘板，都有一半的可能從左邊走，一半的可能從右邊走，當有很多個小球從上往下隨機掉落時，落在下面的格子里的小球數量分布上會呈現一定的統計規律。

(7)求解數學演算法高斯玻色取樣擴展閱讀

在模擬各個中間過程中，每個數據的生成均是物理過程，無需了解物理過程中的具體數據，不是計算過程。好比兩個真實的小球棚卜相碰，在模擬鏈銀穗中，碰了就根據真實物理現象彈開。顯然，對於彈開的具體數據，模擬是無需給出計算解釋的。

但是在數字計算過程中，需要計算小球的質量、入射角度、速度、小球表面弧度、硬度等等，然後才能計算出小球碰後的狀態，對於數據輸入、數據變換和數據輸出都必須給出計算過程。

㈧ 我國科學家宣布「量子計算原型機九章問世」，這一成果有多大作用

12月4日消息，本國科學家宣布構建了76個光子（量子比特）的量子測算原型機九章。禮儀之邦在量子通信園地的世界領先身份已是的，量子精打細算原型機的公布，把神州在量子精打中汪枝細算圈子又進發有助於了一大步。該成果牢固確立了本國在國際量子匯算研究中的率先方陣地位，為奔頭兒落實可釜底抽薪領有重大實用價值問題的規模化量子模擬機奠定了技巧根基。另外，基於九章號量子籌算原型機的高斯玻色取樣演算法在圖論、機器學習、量子化學等領域兼具絕密行使，將是繼續上揚的重要方向。

潘建偉團組織透過自主研製再就是賦有跌進、高全同性、極高亮度和寬廣擴展力量的量子光源，而且滿足相位長治久安、全相聯隨心所欲矩陣、波包重合度優勝劣敗 99.5%、通過率特惠 98% 的 100 模式干涉路經，相對光程 10-9 之內的鎖相精密度，如梭 100 大路別致納米線單光子探測器，成功構建了 76 個光子 100 個模式的高斯玻色取樣量子精打細算原型機九章。

㈨ 里程碑式突破！——潘建偉團隊解說「九章」量子計算機

新華社合肥12月4日電題：里程碑式突破！——潘建偉團隊解說「九章」量子計算機

在一個特定賽道上，200秒的「量子算力」，相當於目前「最強超算」6億年的計算能力！12月4日，《科學彎搭友》雜志公布了中國「九章」的重大突破。

這台由中國科學技術大學潘建偉、陸朝陽等學者研製的76個光子的量子計算原型機，推動全球量子計算的前沿研究達到一個新高度。盡管距離實際應用仍有漫漫長路，但成功實現了「量子計算優越性」的里程碑式突破。

（小標題）算力新高度 技術三優勢

「量子優越性」——橫亘在量子計算研究之路上的第一道難關。

這是一個科學術語：作為新生事物的量子計算機，一旦在某個問題上的計算能力超過了最強的傳統計算機，就證明了量子計算機的優越性，跨過了未來多方面超越傳統計算機的門檻。

去年9月，美國谷歌公司宣布研製出53個量子比特的計算機「懸鈴木」，對一個數學問題的計算只需200秒，而當時世界最快的超級計算機「頂峰」需要2天，因此他們在全球首次實現了「量子優越性」。

近期，中科大潘建偉團隊與中科院上海微系統與信息技術研究所、國家並行計算機工程技術研究中心合作，成功構建76個光子的量子計算原型機「九章」。

「取名『九章』，是為了紀念中國古代著名數學專著《九章算術》。」潘建偉說。

實驗顯示，「九章」對經典數學演算法高斯玻色取樣的計算速度，比目前世界最快的超算「富岳」快一百萬億倍，從而在全球第二個實現了「量子優越性」。

高斯玻色取樣是一個計算概率分布的演算法，可用於編碼和求解多種問題。當求解5000萬個樣本的高斯玻色取樣問題時，「九章」需200秒，而目前世界上最快的超級計算機「富岳」需6億年；當求解100億個樣本時，「九章」需10小時，「富岳」需1200億年。

潘建偉團隊表示，相比「懸鈴木」，「九章」有三大優勢：一是速度更快。雖然算的不是同一個數學問題，但與最快的超算等效比較，「九章」比「懸鈴木」快100億倍。二是環境適應性。「懸鈴木」需要零下273.12攝氏度的運行環境，而「九章」除了探測部分需要零下269.12攝氏度的環境外，其他部分可以在室溫下運行。三是彌補了技術漏洞。「懸鈴木」只有在小樣本的情況下快於超算，「九章」在小樣本和大樣本上均快於超算。

「打個比方，就是谷歌的機器短跑可以跑贏超算，長跑跑不贏；我們的機器短跑和長跑都能跑贏。」他們說。

（小標題）20年努力攻克三大技術難關

對於「九章」的突破，《科學》雜志審稿人評價這是「一個最先進的實驗」「一個重大成就」。

多位國際知名專家也給予高度評價。「這是量子領域的重大突破，朝著研製比傳統計算機更有優勢的量子設備邁出一大步！我相信成果背後付出了巨大的努力。」德國馬克斯·普朗克研究所所長伊格納西奧·西拉克說。

美國麻省理工學院教授德克·英格倫認為，這是「一項了不起的成就」「一個劃時代的成果」。

加拿大卡爾加里大學量子研究所所長巴里·桑德斯說，毫無疑問，這個實驗結果遠遠超出枝租了傳統機器的模擬能力。

據了解，潘建偉團隊這次突破歷經了20年努力，從2001年開始組建實驗室，他們曾多次刷新量子糾纏數量的世界紀錄。「九章」的突破，主要攻克了三大技術難關：高品質量子光源、高精度鎖相技術、規模化干涉技術。

其中的高品質量子光源，是目前國際上唯一同時具備高效率、高全同性、高亮度和大規模擴展能力的量子光源。「比如說，我們每次喝下一口水很容易，但要每次喝下一個水分子非常困難。」中科大教授陸朝陽說，高品質光源要保證每次只「放出」1個光子，且每個光子要一模一樣，這是巨大挑戰。同時，鎖相精度要控制在10的負9次方以內，相當於傳輸一百公里距離，偏差不能超過一根頭發絲的直徑。

此外，為了核驗「九章」算得「准不準」，他們用超算同步驗證。「10個、20個光子的時候，結果都能對得上，到40個光子的時候超算就比較吃力了，而『九章』一直算到了76個光子。」陸朝陽說，另一方面，超算的耗電量太大，計算40個光子時需要電費200萬元，41個光子需要400萬元，42個光子需要800萬元，推算下去將是天埋槐文數字。

（小標題）「算力革命」躍馬人類未來

當前，量子計算已成為全球各國競相角逐的焦點。比如近期，歐盟宣布擬投資80億歐元，研究量子計算等新一代算力技術。

「量子計算機在原理上具有超快的並行計算能力，可望通過特定演算法在密碼破譯、大數據優化、天氣預報、材料設計、葯物分析等領域，提供比傳統計算機更強的算力支持。」潘建偉說。

據了解，國際主流觀點認為，量子計算機的發展將有三個階段：

第一階段，研製50個到100個量子比特的專用量子計算機，實現「量子優越性」里程碑式突破。

第二階段，研製可操縱數百個量子比特的量子模擬機，解決一些超級計算機無法勝任、具有重大實用價值的問題，比如量子化學、新材料設計、優化演算法等。

第三階段，大幅提高量子比特的操縱精度、集成數量和容錯能力，研製可編程的通用量子計算原型機。

目前，「九章」還處在第一階段，但在圖論、機器學習、量子化學等領域具有潛在應用價值。

潘建偉團隊表示，「量子優越性」實驗並非一蹴而就的工作，而是更快的經典演算法和不斷提升的量子計算硬體之間的競爭，但最終量子計算機會產生傳統計算機無法企及的算力。下一步，他們將在光子、超導、冷原子等多條技術線路上推進研究。

㈩ 高斯玻色取樣是什麼

高斯玻色采樣問題就是計算n個小球隨機落進n個袋子里，然後求解每個袋子里都只有一個小球的概率。這個問題看似簡單，但人類目前的經典計算能力，肯定無法算出55個球，平均落進55個袋子里的概率。

用數學術語來表述，高斯玻色采樣問題，數簡橋學上等效為計算一個n維隨機矩陣的積和式。矩陣的積和式是計算方法領域的一個難點，有很多研究的文章和結論。如果矩陣中元攔嫌猛素有一定的規律性，可能還會存在簡化和優化演算法。但如果矩陣中的元素是高斯獨立同分布，隨機矩陣的積和式肯定是一個指數復雜度問題。

矩陣的積和式計算在很多領域都有應用，比如有些人工智慧卷積網路優化最後會收斂到一個積和式計算問者消題。如果真能解決矩陣的積和式計算問題，還是非常有意義的。