量子計算原型機“九章”獲重大突破

　　一分鐘完成經典超級計算機一億年任務量

　　12月4日，中國科學技術大學宣布，該校潘建偉、陸朝陽等學者研制的76個光子的量子計算原型機“九章”，求解數(shù)學算法“高斯玻色取樣”，處理5000萬個樣本只需200秒，而目前世界最快的超級計算機進行相同操作要用6億年。相關論文在線發(fā)表在國際學術期刊《科學》上。《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”。

　　據(jù)潘建偉團隊介紹，之所以將這臺量子計算機命名為“九章”，是為了紀念中國古代數(shù)學專著《九章算術》。量子計算機具有超快并行計算能力，它通過特定算法在一些重大問題方面實現(xiàn)指數(shù)級別的加速。“九章”解決的“高斯玻色取樣”問題就是其中一種。

　　“高斯玻色取樣”是一個計算概率分布的算法，可用于編碼和求解多種問題。其計算難度呈指數(shù)增長，很容易超出目前超級計算機的計算能力，適合量子計算機來探索解決。

　　“九章”的算力究竟有多強？在室溫條件下運行（除光子探測部分需4K低溫），計算“高斯玻色取樣”問題，處理100億個樣本，“九章”只需10小時，超級計算機則需要1200億年——而宇宙誕生至今不過約137億年。

　　“‘九章’在一分鐘時間里完成了經典超級計算機一億年才能完成的任務。”研究人員介紹。不得不說，其推動全球量子計算的前沿研究達到了一個新高度。盡管距離實際應用仍有漫漫長路，但已成功實現(xiàn)了“量子計算優(yōu)越性”的里程碑式突破。

　　珠峰有了“新身高”

　　采用“空天地一體化”全覆蓋測量

　　12月8日，中國和尼泊爾聯(lián)合公布珠峰“新身高”——8848.86米。

　　此前，5月27日，珠峰高程測量登山隊8名攻頂隊員從北坡登上珠穆朗瑪峰并完成峰頂測量任務，2020珠峰“測身高”外業(yè)作業(yè)圓滿收官。

　　據(jù)了解，此次珠峰“測身高”創(chuàng)下了多個第一。峰頂全球導航衛(wèi)星系統(tǒng)（GNSS）測量首次依托中國自主研發(fā)的北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)；人類首次在珠峰峰頂開展重力測量，提高珠峰高程精度；隊員在峰頂停留了150分鐘，其間還開展了峰頂雪深和氣象等測量，創(chuàng)造了中國人在珠峰峰頂停留時長新紀錄。

　　專家介紹，所謂高程，指的是某點沿鉛垂線方向到絕對基面的距離。測量高程，首先要確定一個“原點”。我國法定的高程起算面是黃海平均海平面，珠峰高程就是峰頂巖面相對于黃海平均海平面的高差。

　　據(jù)介紹，本次珠峰的高程測量是分段進行的，從位于西藏拉孜的基準點開始到珠峰腳下的前半程采用水準測量法，每隔幾十米豎立一個標桿，通過水準儀測出高差，一站一站地將高差累加起來。當精確高程傳遞至6個峰頂交會點后，則利用珠峰之巔豎立的測量覘標，采用三角高程交會測量法測出峰頂相對于這幾個點的高程差。最后，通過進行重力、大氣等多方面的改正計算，確定珠峰高程。

　　除了水準測量法和三角高程交會測量法這些基本方法外，本次珠峰“測身高”可以說是“空天地一體化”全覆蓋測量，綜合運用GNSS測量、雪深雷達測量、重力測量、衛(wèi)星遙感、似大地水準面精化等多種傳統(tǒng)和現(xiàn)代測量技術，讓珠峰的“身高”更加精準。（記者 付麗麗）

（來源：科技日報）