中國科學(xué)家已成功構(gòu)建目前最高水準(zhǔn)超導(dǎo)量子計(jì)算機(jī)

中國科學(xué)家已成功構(gòu)建目前最高水準(zhǔn)超導(dǎo)量子計(jì)算機(jī)——105比特超導(dǎo)量子計(jì)算原型機(jī)“祖沖之三號”，再次打破超導(dǎo)體系量子計(jì)算優(yōu)越性世界紀(jì)錄。

記者從中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)獲悉，近期該校潘建偉、朱曉波、彭承志等成功構(gòu)建“祖沖之三號”，處理“量子隨機(jī)線路采樣”問題的速度比目前國際最快的超級計(jì)算機(jī)快千萬億倍。

3月3日國際知名學(xué)術(shù)期刊《物理評論快報(bào)》發(fā)表了該成果，審稿人認(rèn)為其“構(gòu)建了目前最高水準(zhǔn)的超導(dǎo)量子計(jì)算機(jī)”。

量子計(jì)算被認(rèn)為可能是下一代信息革命的關(guān)鍵技術(shù)。量子計(jì)算優(yōu)越性像個門檻，驗(yàn)證了量子計(jì)算機(jī)超越傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)的可行性，是量子計(jì)算具備應(yīng)用價(jià)值的前提條件，也是一個國家量子計(jì)算研究實(shí)力的體現(xiàn)。

“祖沖之三號”包含105個可讀取比特和182個耦合比特，多項(xiàng)關(guān)鍵性能指標(biāo)大幅提升。

經(jīng)測試，“祖沖之三號”完成83比特32層的隨機(jī)線路采樣，以目前最優(yōu)經(jīng)典算法為比較標(biāo)準(zhǔn)，計(jì)算速度比當(dāng)前最快的超級計(jì)算機(jī)快千萬億倍，也比2024年10月谷歌公開發(fā)表的最新成果快百萬倍，為目前國際超導(dǎo)體系中最強(qiáng)的量子計(jì)算優(yōu)越性。

2019年和2020年，美國和中國相繼推出量子計(jì)算原型機(jī)“懸鈴木”和“九章”，實(shí)現(xiàn)了“量子優(yōu)越性”，其中“九章”使用的是光量子技術(shù)路線。

2021年，66比特的超導(dǎo)量子計(jì)算原型機(jī)“祖沖之二號”研制成功，中國率先成為在超導(dǎo)和光量子兩條技術(shù)路線上都實(shí)現(xiàn)“量子優(yōu)越性”的國家。

國際學(xué)界主流觀點(diǎn)認(rèn)為，量子計(jì)算發(fā)展需經(jīng)歷“三步走”：第一步是實(shí)現(xiàn)量子計(jì)算優(yōu)越性；第二步是研制可操縱數(shù)百個量子比特的量子模擬機(jī)，解決一些超級計(jì)算機(jī)無法勝任、具有重大實(shí)用價(jià)值的問題；第三步是大幅提高量子比特的操縱精度、集成數(shù)量和容錯能力，研制可編程的通用量子計(jì)算機(jī)。

據(jù)悉，“祖沖之三號”科研團(tuán)隊(duì)正在量子糾錯、量子糾纏、量子模擬、量子化學(xué)等多方面加快探索。