中國(guó)實(shí)現(xiàn)超導(dǎo)體系量子計(jì)算優(yōu)越性新紀(jì)錄 中國(guó)祖沖之三號(hào)再次打破世界紀(jì)錄 處理速度超越超級(jí)計(jì)算機(jī)千萬(wàn)億倍
中國(guó)科學(xué)家成功構(gòu)建了目前最高水準(zhǔn)的超導(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(hào)”，再次打破了超導(dǎo)體系量子計(jì)算優(yōu)越性的世界紀(jì)錄。中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)潘建偉、朱曉波、彭承志等研究人員成功完成了這一成果，該機(jī)器處理“量子隨機(jī)線路采樣”問(wèn)題的速度比目前國(guó)際上最快的超級(jí)計(jì)算機(jī)快千萬(wàn)億倍。
3月3日，《物理評(píng)論快報(bào)》發(fā)表了這項(xiàng)成果，審稿人認(rèn)為這是當(dāng)前最高水平的超導(dǎo)量子計(jì)算機(jī)。量子計(jì)算被認(rèn)為是下一代信息革命的關(guān)鍵技術(shù)，而量子計(jì)算優(yōu)越性則是驗(yàn)證量子計(jì)算機(jī)超越傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)的重要門(mén)檻，體現(xiàn)了國(guó)家在量子計(jì)算研究領(lǐng)域的實(shí)力。
“祖沖之三號(hào)”包含105個(gè)可讀取比特和182個(gè)耦合比特，其多項(xiàng)關(guān)鍵性能指標(biāo)得到了顯著提升。測(cè)試結(jié)果顯示，“祖沖之三號(hào)”完成83比特32層的隨機(jī)線路采樣任務(wù)時(shí)，計(jì)算速度比當(dāng)前最快的超級(jí)計(jì)算機(jī)快千萬(wàn)億倍，也比谷歌2024年10月發(fā)表的最新成果快百萬(wàn)倍，成為國(guó)際超導(dǎo)體系中最強(qiáng)的量子計(jì)算優(yōu)越性實(shí)例。
2019年和2020年，美國(guó)和中國(guó)分別推出了量子計(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”采用的是光量子技術(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(hào)”研制成功，使中國(guó)成為首個(gè)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(guó)家。
根據(jù)國(guó)際學(xué)界主流觀點(diǎn)，量子計(jì)算的發(fā)展需經(jīng)歷三個(gè)階段：首先是實(shí)現(xiàn)量子計(jì)算優(yōu)越性；其次是研發(fā)能操縱數(shù)百個(gè)量子比特的量子模擬機(jī)，解決一些超級(jí)計(jì)算機(jī)無(wú)法勝任但具有重大實(shí)用價(jià)值的問(wèn)題；最后是大幅提高量子比特的操縱精度、集成數(shù)量和容錯(cuò)能力，最終開(kāi)發(fā)出可編程的通用量子計(jì)算機(jī)。
目前，“祖沖之三號(hào)”的科研團(tuán)隊(duì)正在加快探索量子糾錯(cuò)、量子糾纏、量子模擬及量子化學(xué)等多個(gè)領(lǐng)域。
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