量子計(jì)算原型機(jī)“九章”獲重大突破
一分鐘完成經(jīng)典超級(jí)計(jì)算機(jī)一億年任務(wù)量
12月4日，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)宣布，該校潘建偉、陸朝陽等學(xué)者研制的76個(gè)光子的量子計(jì)算原型機(jī)“九章”，求解數(shù)學(xué)算法“高斯玻色取樣”，處理5000萬個(gè)樣本只需200秒，而目前世界最快的超級(jí)計(jì)算機(jī)進(jìn)行相同操作要用6億年。相關(guān)論文在線發(fā)表在國際學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》上?！犊茖W(xué)》雜志審稿人評(píng)價(jià)，這是“一個(gè)最先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)”“一個(gè)重大成就”。
據(jù)潘建偉團(tuán)隊(duì)介紹，之所以將這臺(tái)量子計(jì)算機(jī)命名為“九章”，是為了紀(jì)念中國古代數(shù)學(xué)專著《九章算術(shù)》。量子計(jì)算機(jī)具有超快并行計(jì)算能力，它通過特定算法在一些重大問題方面實(shí)現(xiàn)指數(shù)級(jí)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(gè)計(jì)算概率分布的算法，可用于編碼和求解多種問題。其計(jì)算難度呈指數(shù)增長，很容易超出目前超級(jí)計(jì)算機(jī)的計(jì)算能力，適合量子計(jì)算機(jī)來探索解決。
“九章”的算力究竟有多強(qiáng)？在室溫條件下運(yùn)行（除光子探測(cè)部分需4K低溫），計(jì)算“高斯玻色取樣”問題，處理100億個(gè)樣本，“九章”只需10小時(shí)，超級(jí)計(jì)算機(jī)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(shí)間里完成了經(jīng)典超級(jí)計(jì)算機(jī)一億年才能完成的任務(wù)。”研究人員介紹。不得不說，其推動(dòng)全球量子計(jì)算的前沿研究達(dá)到了一個(gè)新高度。盡管距離實(shí)際應(yīng)用仍有漫漫長路，但已成功實(shí)現(xiàn)了“量子計(jì)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(cè)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(cè)量登山隊(duì)8名攻頂隊(duì)員從北坡登上珠穆朗瑪峰并完成峰頂測(cè)量任務(wù)，2020珠峰“測(cè)身高”外業(yè)作業(yè)圓滿收官。
據(jù)了解，此次珠峰“測(cè)身高”創(chuàng)下了多個(gè)第一。峰頂全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（GNSS）測(cè)量首次依托中國自主研發(fā)的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)；人類首次在珠峰峰頂開展重力測(cè)量，提高珠峰高程精度；隊(duì)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(cè)量，創(chuàng)造了中國人在珠峰峰頂停留時(shí)長新紀(jì)錄。
專家介紹，所謂高程，指的是某點(diǎn)沿鉛垂線方向到絕對(duì)基面的距離。測(cè)量高程，首先要確定一個(gè)“原點(diǎn)”。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(duì)于黃海平均海平面的高差。
據(jù)介紹，本次珠峰的高程測(cè)量是分段進(jìn)行的，從位于西藏拉孜的基準(zhǔn)點(diǎn)開始到珠峰腳下的前半程采用水準(zhǔn)測(cè)量法，每隔幾十米豎立一個(gè)標(biāo)桿，通過水準(zhǔn)儀測(cè)出高差，一站一站地將高差累加起來。當(dāng)精確高程傳遞至6個(gè)峰頂交會(huì)點(diǎn)后，則利用珠峰之巔豎立的測(cè)量覘標(biāo)，采用三角高程交會(huì)測(cè)量法測(cè)出峰頂相對(duì)于這幾個(gè)點(diǎn)的高程差。最后，通過進(jìn)行重力、大氣等多方面的改正計(jì)算，確定珠峰高程。
除了水準(zhǔn)測(cè)量法和三角高程交會(huì)測(cè)量法這些基本方法外，本次珠峰“測(cè)身高”可以說是“空天地一體化”全覆蓋測(cè)量，綜合運(yùn)用GNSS測(cè)量、雪深雷達(dá)測(cè)量、重力測(cè)量、衛(wèi)星遙感、似大地水準(zhǔn)面精化等多種傳統(tǒng)和現(xiàn)代測(cè)量技術(shù)，讓珠峰的“身高”更加精準(zhǔn)。（記者 付麗麗）
（來源：科技日?qǐng)?bào)）
