中國科學家已成功構建目前最高水準超導量子計算機——105比特超導量子計算原型機“祖沖之三號”,再次打破超導體系量子計算優越性世界紀錄。
記者從中國科學技術大學獲悉,近期該校潘建偉、朱曉波、彭承志等成功構建“祖沖之三號”,處理“量子隨機線路采樣”問題的速度比目前國際最快的超級計算機快千萬億倍。

3月3日,中國科學技術大學教授、“祖沖之號”量子計算總師朱曉波(左一)與學生討論實驗結果。新華社發(代蕊攝)
3月3日國際知名學術期刊《物理評論快報》發表了該成果,審稿人認為其“構建了目前最高水準的超導量子計算機”。
量子計算被認為可能是下一代信息革命的關鍵技術。量子計算優越性像個門檻,驗證了量子計算機超越傳統計算機的可行性,是量子計算具備應用價值的前提條件,也是一個國家量子計算研究實力的體現。
“祖沖之三號”包含105個可讀取比特和182個耦合比特,多項關鍵性能指標大幅提升。
這是“祖沖之三號”芯片示意圖。新華社發(中國科學技術大學供圖)
經測試,“祖沖之三號”完成83比特32層的隨機線路采樣,以目前最優經典算法為比較標準,計算速度比當前最快的超級計算機快千萬億倍,也比2024年10月谷歌公開發表的最新成果快百萬倍,為目前國際超導體系中最強的量子計算優越性。
2019年和2020年,美國和中國相繼推出量子計算原型機“懸鈴木”和“九章”,實現了“量子優越性”,其中“九章”使用的是光量子技術路線。
2021年,66比特的超導量子計算原型機“祖沖之二號”研制成功,中國率先成為在超導和光量子兩條技術路線上都實現“量子優越性”的國家。
國際學界主流觀點認為,量子計算發展需經歷“三步走”:第一步是實現量子計算優越性;第二步是研制可操縱數百個量子比特的量子模擬機,解決一些超級計算機無法勝任、具有重大實用價值的問題;第三步是大幅提高量子比特的操縱精度、集成數量和容錯能力,研制可編程的通用量子計算機。
據悉,“祖沖之三號”科研團隊正在量子糾錯、量子糾纏、量子模擬、量子化學等多方面加快探索。

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