记(jì)者从中国科学技术大学获悉，近期该校潘建伟、朱晓波、彭承志等成功构建105比特超导量子计算原型机“祖冲之三号”，处理量子随机线路采样问题的速度比目前国际最快的超级计算机快千万亿倍，再(zài)次(cì)打(dǎ)破(pò)超(chāo)导(dǎo)体(tǐ)系(xì)量(liàng)子(zi)计(jì)算(suàn)优(yōu)越(yuè)性(xìng)世(shì)界(jiè)纪(jì)录(lù)。3月(yuè)3日(rì)国(guó)际(jì)知(zhī)名学(xué)术(shù)期(qī)刊(kān)《物(wù)理(lǐ)评(píng)论(lùn)快(kuài)报(bào)》发(fā)表(biǎo)了(le)这(zhè)一(yī)成(chéng)果(guǒ)，审(shěn)稿(gǎo)人(rén)认(rèn)为(wèi)其(qí)“构(gòu)建(jiàn)了(le)目(mù)前(qián)最(zuì)高(gāo)水(shuǐ)准(zhǔn)的(de)超(chāo)导(dǎo)量(liàng)子(zi)计(jì)算(suàn)机(jī)”。
“祖(zǔ)冲(chōng)之(zhī)三(sān)号(hào)”芯(xīn)片(piàn)示(shì)意(yì)图(tú)。（科(kē)研(yán)团(tuán)队(duì)供(gōng)图(tú)）
量(liàng)子(zi)计(jì)算(suàn)被(bèi)认(rèn)为(wèi)可(kě)能(néng)是(shì)下(xià)一(yī)代(dài)信(xìn)息(xi)革(gé)命(mìng)的(de)关键技(jì)术(shù)，量(liàng)子(zi)计(jì)算(suàn)优(yōu)越(yuè)性(xìng)像(xiàng)个(gè)门(mén)槛(kǎn)，验(yàn)证(zhèng)了(le)量(liàng)子(zi)计(jì)算(suàn)机(jī)超(chāo)越(yuè)传(chuán)统(tǒng)计(jì)算(suàn)机(jī)的(de)可(kě)行(xíng)性(xìng)，是(shì)量(liàng)子(zi)计(jì)算(suàn)具(jù)备(bèi)应(yīng)用(yòng)价(jià)值(zhí)的(de)前(qián)提(tí)条(tiáo)件(jiàn)，也(yě)是(shì)一(yī)个(gè)国(guó)家(jiā)量(liàng)子(zi)计(jì)算(suàn)研(yán)究(jiū)实(shí)力(lì)的(de)体(tǐ)现(xiàn)。
2021年(nián)，潘(pān)建(jiàn)伟(wěi)团(tuán)队(duì)成(chéng)功(gōng)构(gòu)建(jiàn)66比(bǐ)特(tè)的(de)超(chāo)导(dǎo)量(liàng)子(zi)计(jì)算(suàn)原(yuán)型(xíng)机(jī)“祖(zǔ)冲(chōng)之(zhī)二(èr)号(hào)”，求(qiú)解(jiě)量(liàng)子(zi)随(suí)机(jī)线(xiàn)路采样(yàng)问(wèn)题(tí)比(bǐ)当(dāng)时(shí)全球(qiú)最(zuì)快(kuài)的(de)超(chāo)级(jí)计(jì)算机快1000万倍以上。经过三年多聚力攻关，他们新研制的“祖冲之三号”包含105个可读取比特和182个耦合比特，多项关键性能指标大幅提升。
经测试，“祖冲之三号”完成83比特32层的随机线路采样，以目前(qián)最(zuì)优(yōu)经(jīng)典(diǎn)算(suàn)法(fǎ)为(wèi)比(bǐ)较(jiào)标(biāo)准(zhǔn)，计(jì)算(suàn)速(sù)度(dù)比(bǐ)当(dāng)前(qián)最(zuì)快(kuài)的(de)超(chāo)级(jí)计(jì)算(suàn)机(jī)快(kuài)千(qiān)万(wàn)亿(yì)倍(bèi)，也(yě)比(bǐ)2024年(nián)10月(yuè)谷(gǔ)歌(gē)公(gōng)开(kāi)发(fā)表(biǎo)的(de)最(zuì)新(xīn)成(chéng)果(guǒ)快(kuài)百(bǎi)万(wàn)倍(bèi)，为(wèi)目(mù)前(qián)国(guó)际(jì)超(chāo)导(dǎo)体(tǐ)系(xì)中(zhōng)最(zuì)强(qiáng)的(de)量(liàng)子(zi)计(jì)算(suàn)优(yōu)越(yuè)性(xìng)。
国(guó)际(jì)学(xué)界(jiè)主流(liú)观(guān)点(diǎn)认(rèn)为(wèi)，量(liàng)子(zi)计(jì)算(suàn)发(fā)展(zhǎn)需(xū)经(jīng)历(lì)“三(sān)步(bù)走(zǒu)”：第(dì)一(yī)步(bù)是(shì)实(shí)现(xiàn)量(liàng)子(zi)计(jì)算(suàn)优越性；第二步是研制可操纵数百个量子比特的量子模拟机，解决一些超级计算机无法胜任、具有重大实用价值的问题；第三步是大幅提高量子比特的操纵精度、集成数量和容错能力，研制可编程的通用量子计算机。
据悉，“祖冲之三号”科研团队正在量子纠错、量子纠缠、量子模拟、量子化学等多方面加快探索。
“我们正在开展码距为7的表面码纠错研究，取得进展后再扩展到9和11，为实现大(dà)规模量子比特的集成和操纵铺平道路。”朱晓波说。