Nhóm đã thiết lập một nguyên mẫu máy tính lượng tử, có tên là "Jiuzhang", qua đó có tới 76 photon được phát hiện. Nghiên cứu được đăng trên tạp chí Science trực tuyến.

Thành tựu này đánh dấu rằng Trung Quốc đã đạt được cột mốc đầu tiên trên con đường phát triển tính toán lượng tử quy mô toàn diện - một lợi thế của tính toán lượng tử, còn được gọi là "ưu thế lượng tử", điều này cho thấy tốc độ tính toán lượng tử vượt trội.

Theo nhóm nghiên cứu, không có máy tính truyền thống nào có thể thực hiện cùng một tác vụ trong một khoảng thời gian hợp lý và việc tăng tốc độ khó có thể bị đảo lộn bởi các cải tiến thuật toán hoặc phần cứng cổ điển.

Trong nghiên cứu, lấy mẫu boson Gaussian (GBS), một thuật toán mô phỏng cổ điển, được sử dụng để cung cấp một cách hiệu quả cao để chứng minh tốc độ tính toán lượng tử trong việc giải quyết một số nhiệm vụ được xác định rõ.

Số photon trung bình được phát hiện bởi nguyên mẫu là 43, trong khi quan sát được có 76 hạt photon đầu ra.

Hệ thống điện toán lượng tử của Jiuzhang có thể triển khai GBS quy mô lớn nhanh hơn 100 nghìn tỷ lần so với siêu máy tính hiện có nhanh nhất thế giới.

Nhóm nghiên cứu cũng cho biết nguyên mẫu mới xử lý nhanh hơn 10 tỷ lần so với máy tính lượng tử 53 qubit do Google phát triển.

Lu Chaoyang, giáo sư Đại học Khoa học và Công nghệ Trung Quốc, cho biết :"Lợi thế tính toán lượng tử giống như một ngưỡng”. "Điều đó có nghĩa là, khi năng lực của một nguyên mẫu máy tính lượng tử mới vượt qua năng lực của máy tính truyền thống mạnh nhất trong việc xử lý một tác vụ cụ thể, điều đó chứng tỏ rằng nó có thể sẽ tạo ra đột phá trong nhiều lĩnh vực khác."

Bước đột phá là kết quả của 20 năm nỗ lực của nhóm Pan, họ đã vượt qua một số trở ngại lớn về công nghệ, bao gồm cả nguồn photon chất lượng cao.

Pan nói “Ví dụ, chúng ta dễ dàng uống một ngụm nước mỗi lần, nhưng rất khó để chỉ uống một phân tử nước mỗi lần. Nguồn photon chất lượng cao chỉ cần 'giải phóng' một photon mỗi lần và mỗi photon cần phải giống hệt nhau, đó là một thách thức khá lớn."

Theo nhóm nghiên cứu, so với các máy tính thông thường, Jiuzhang hiện chỉ là "nhà vô địch trong một lĩnh vực", nhưng khả năng siêu tính toán của nó có tiềm năng ứng dụng trong các lĩnh vực như thuyết đồ thị, nghiên cứu máy móc và hóa lượng tử.