3日直播｜中國科學技術大學教授陸朝陽講述量子光舞

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直播時間：2024年2月3日（周六）14:00-16:00

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【直播介紹】

“九章”是世界上首個在光量子計算系統取得優越性的系列量子計算機。它的第一代原型機誕生于2020年12月，可以操縱76個光子，處理高斯玻色采樣問題比當時最快的超級計算機“富岳”快5個數量級。

2023年10月，中國科技大學科研團隊成功研制出了 “九章三號”光量子計算原型機，相比于之前發布的“九章二號”，它處理高斯玻色取樣的速度提升了整整一百萬倍！這臺機器可以操縱255個光子，再度刷新“量子計算優越性”的世界紀錄。

悄悄透露一下，目前，中國科學技術大學的“95后”甚至“00后”的研究生們正在攻關下一代3000個光量子計算機——“九章四號”。看到這里，你是不是已經搓搓小手期待了起來。

在我們熟悉的宏觀物理世界中，一切都是確定的。比如說盒子里有一只貓，它要么是死的，要么是活的，不會有第三種狀態。而在微觀的量子世界中，這只貓卻可以同時又死又活，就像擁有了孫悟空的“分身術”，是不是很不可思議呢？量子的這種特性被稱為量子疊加性，除此之外，小小的量子還擁有很多有悖常理的奇妙特性，比如不確定性原理、量子糾纏等等。

基于量子的奇妙特性，科學家們開始設想，是否可以發明一種用量子規律來解決某些計算問題的機器呢？這就是量子計算機。量子計算機中量子比特處于0和1的疊加態，它的計算能力隨量子比特數增加而呈指數級增長，能夠在某些復雜問題的處理上突破經典計算機的瓶頸，為解決一些具有重大社會價值的問題提供了新的可能性，例如材料、制藥、人工智能等等。

然而，在量子計算的概念被提出后，科學界幾十年來一直面臨一個難題：如何能夠真正在技術上造出量子計算機，并且在特定問題的求解上實現經典計算機無可比擬的算力？于是，實現這種“量子計算優越性”，成為了世界各國科技角逐的最大焦點之一。

讓人欣喜和自豪的是，我國科學家已經在兩種主流的技術上都實現了“量子計算優越性”，在量子計算機的研制上達到了世界領先水平！這次來到墨子沙龍現場的就是其中之一——光量子系統的量子計算機——“九章”。雖然目前它主要解決的還是特定的計算問題——高斯玻色采樣問題，但它潛力巨大。例如“九章三號”還解決了特定問題以外的其他問題：揭示了高斯玻色取樣和圖論之間的數學聯系，完成了對稠密子圖和Max-Haf兩類具有使用價值的圖論問題的求解，以及在國際上首次演示出無條件的多光子量子精密測量優勢。

2月3日，我們有幸邀請到了“九章”系列量子計算機課題組的陸朝陽教授，來給大家講述神奇的光量子。歡迎來到現場，你可以和量子科學家面對面交流量子世界的奇妙體驗，說不定還能了解到“九章四號”的最新研發進度呢！春節臨近，讓我們相聚墨子沙龍，過一個科學氛圍的小年，迎接新一年的好運長龍吧~

【嘉賓介紹】