中国科大成功研制“祖冲之三号”超导量子计算原型机

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近日，中国科学技术大学的研究团队在量子计算领域取得了重要突破。潘建伟、朱晓波、彭承志等人成功研制出包含105个可读取比特和182个耦合比特的超导量子计算原型机“祖冲之三号”。这一成果实现了对“量子随机线路采样”任务的高效求解，其性能显著超越现有技术水平。
据研究团队介绍，“祖冲之三号”在处理量子随机线路采样问题时，速度比目前最快的超级计算机快千万亿倍，进一步巩固了我国在超导量子计算领域的国际领先地位。相关成果已被国际知名学术期刊发表，审稿人评价该设备为当前世界上最先进的超导量子计算机。
回顾历史，早在2021年，潘建伟团队就曾推出66比特的超导量子计算原型机“祖冲之二号”，其运行速度较当时的全球最快超级计算机快1000万倍以上。经过三年多的技术攻关，新研制的“祖冲之三号”不仅大幅提升了比特数量，还在多项关键技术指标上实现了突破。测试结果显示，“祖冲之三号”能够高效完成83比特32层的随机线路采样任务，其计算速度远超当前最优的经典算法，较国际上其他最新成果快百万倍。
此外，“祖冲之三号”采用了二维网格比特排布的芯片架构，具备良好的扩展性，并且兼容表面码量子纠错算法，为未来实现大规模量子比特集成提供了重要基础。目前，团队正基于这一平台开展码距为7的表面码量子纠错研究，已取得阶段性成果，并计划逐步将码距扩展至9和11，以推动更高精度的量子计算研究。
量子计算优越性是指量子计算机在特定问题求解能力上超越经典计算机的现象。这一领域的发展不仅代表了前沿科技的进步，也对国家综合国力的竞争具有重要意义。近年来，全球多个国家和地区纷纷加大在量子计算及相关技术领域的布局力度，已有超过30个国家制定了以量子计算为核心的量子信息发展规划。此次“祖冲之三号”的成功研发，不仅展现了我国在该领域的科研实力，也为后续探索量子纠错、量子纠缠、量子模拟以及量子化学等方向奠定了坚实基础。