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李小平
2025-03-04 21:36
據(jù)中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)官微，該校潘建偉、朱曉波、彭承志等，與國內(nèi)相關(guān)單位合作，成功構(gòu)建了105比特（包含105個可讀取比特和182個耦合比特）超導(dǎo)量子計算原型機“祖沖之三號”，實現(xiàn)了對“量子隨機線路取樣”任務(wù)的快速求解，再一次打破超導(dǎo)體系“量子計算優(yōu)越性”紀(jì)錄。
與現(xiàn)有最優(yōu)經(jīng)典算法相比，“祖沖之三號”處理量子隨機線路取樣問題的速度比目前最快的超級計算機快15個數(shù)量級，超過谷歌2024年10月公開發(fā)表的最新成果6個數(shù)量級。
3月3日，相關(guān)論文以封面論文形式發(fā)表在國際學(xué)術(shù)期刊《物理評論快報》上，其中有20位署名作者來自國盾量子。據(jù)介紹，國盾量子作為唯一企業(yè)參與單位，為該成果提供了室溫電子學(xué)軟硬件系統(tǒng)的研發(fā)與工程化落地、量子計算機整機的搭建和運維等支持。
“量子計算優(yōu)越性”驗證了量子計算系統(tǒng)能夠超越傳統(tǒng)超級計算機的可行性，是量子計算具備應(yīng)用價值的前提條件，也是當(dāng)前一個國家量子計算研究實力的直接體現(xiàn)。
據(jù)悉，國際上首個被嚴(yán)格證明的量子計算優(yōu)越性由中國科大于2020年在“九章”光量子計算原型機上實現(xiàn)；而超導(dǎo)體系首個被嚴(yán)格證明的量子計算優(yōu)越性由本研究團(tuán)隊于2021年在“祖沖之二號”處理器上實現(xiàn)。
本次發(fā)布的“祖沖之三號”在66比特“祖沖之二號”的基礎(chǔ)上，大幅提升了各項關(guān)鍵性能指標(biāo)，實現(xiàn)了105個數(shù)據(jù)比特、182個耦合比特，量子比特相干時間達(dá)到72μs，并行單比特門保真度達(dá)到99.90%，并行兩比特門保真度達(dá)到99.62%，并行讀取保真度達(dá)到99.13%，綜合性能達(dá)到國際領(lǐng)先水平。
經(jīng)測試，“祖沖之三號”完成了83比特32層的隨機線路采樣，以目前最優(yōu)經(jīng)典算法為比較標(biāo)準(zhǔn)，計算速度比最強超算快15個數(shù)量級，超過去年10月谷歌公開發(fā)表的最新成果6個數(shù)量級。
在“祖沖之三號”取得最強“量子計算優(yōu)越性”后，團(tuán)隊正繼續(xù)開展量子糾錯、量子糾纏、量子模擬、量子化學(xué)等多方面探索。目前，研究團(tuán)隊正基于“祖沖之三號”開展碼距為7的表面碼糾錯研究，已取得良好進(jìn)展，并計劃進(jìn)一步將碼距擴展到9和11，為實現(xiàn)大規(guī)模量子比特的集成和操縱鋪平道路。
雜志審稿人高度評價這一工作，認(rèn)為這一工作“構(gòu)建了目前最高水準(zhǔn)的超導(dǎo)量子計算機”，“是對此前66比特處理器（祖沖之二號）的重大升級”。
深耕量子科技領(lǐng)域，國盾量子近年來堅持產(chǎn)學(xué)研深度融合，參與了“祖沖之”系列量子計算機的研制。
“從祖沖之一號、二號到此次的三號，國盾量子始終與研發(fā)團(tuán)隊保持緊密合作，以豐富的工程化產(chǎn)業(yè)化經(jīng)驗，為中國量子信息領(lǐng)域重大創(chuàng)新突破貢獻(xiàn)力量。”安徽省量子信息工程技術(shù)研究中心副主任、國盾量子計算業(yè)務(wù)負(fù)責(zé)人王哲輝表示，通過參與上述前沿研究，公司也搭建起覆蓋核心組件、整機系統(tǒng)、云服務(wù)的國產(chǎn)化產(chǎn)業(yè)鏈鏈條，為世界提供超導(dǎo)量子計算整體解決方案的“中國選項”。
