里程碑！超谷歌100亿倍的九章罕见不使用芯片

仲国民

来源: 多维/日期: 2020-12-11

“九章”量子计算原型机光路系统原理图。图片来源：中国科学技术大学官网

中国科学院研制的量子计算机原型机“九章”12月4日宣布面世，运行速度超越Google达100亿倍。值得关注的是，九章原来并没使用芯片。


《香港经济日报》12月11日报道，九章与Google技术的其中一个主要区别，是九章根本不用使用芯片，而是采用光子探测器、雷射系统等传输，其意义不仅量子霸权、还可能颠覆科技对传统芯片技术的依赖。


Google去年底发表论文，指出已取得了量子霸权，当时震惊全球。因为这家软件业巨头开发出的量子原型机，可用短短3分20秒完成高难度的运算任务；同样的任务若改用IBM的超级计算机巅峰来处理，得花上一万年。


但一年后，由中国科学技术大学领军的量子团队，已宣称实验成果已可赢过Google。团队发表在《科学》期刊上的论文指出，他们开发出的量子系统九章可用短短数分钟完成全球排名第三的超级计算机得花20亿年才有办法完成的超难运算任务，更比Google量子计算机快上100亿倍。

这是光量子干涉示意图。新华社发

量子计算机诞生究竟有什么意义？分析指出，量子计算机的应用，已被全球科技界公认是未来关键趋势，主要是它能完成超高速的运算任务，若用在人工智能、医疗、区块链与军事通讯等领域，将带来革命性的突破。但目前量子技术仍很难操控、造价成本也高昂，要落实在对人类有益的应用上，还有一段长路要走。

这是光量子干涉实物图：左下方为输入光学部分，右下方为锁相光路，上方共输出100个光学模式，分别通过低损耗单模光纤与100超导单光子探测器连接。 新华社发

换句话说，所谓量子霸权，指的是量子计算机在某些任务上，远胜现有超级计算机的纯技术展现。然而，暂时没有实用价值。


但分析指出，倘若有一天上述的未来性产业，找到用上量子计算机的方式，那么量子霸权的威力就会展现。

而中国九章量子计算机出现有更深一层科技意义。据报道称，九章和Google技术的其中一个重要区别，是Google团队使用的是一个拥有54个量子位的超导芯片；九章团队则是由光子探测器、雷射系统与许多镜片构成的光量子计算机，没用到任何硅芯片。


换句话说，全球知名芯片制造厂商台积电董事长刘德音曾预言的，由于量子运算需要依赖超导芯片，所以台积电在量子计算机时代也不会缺席。但九章的诞生，却说明这一幕未必出现。


若中国团队采用的新方式成为量子运算主流，中国就不需依赖台积电的超导芯片、以及硅材料专业了，中国此举是企图展现技术自主的实力。


芯片领域被指是中国科技产业的弱点，美国针对中国企业华为的封杀令、致华为华面临断芯风险，便可见一斑；中国国内不少声音指，中国除要在造芯片领域上追赶外，也要研发出无芯片的技术、不对芯片依赖，彻底摆脱西方的科技羁绊。