最强优越性！我国超导量子计算机再获突破

科普中国 · 公众号 · 科学 · 2024-12-19 07:30

主要观点总结

本文介绍了中国科学技术大学研制的“祖冲之三号”量子计算机的相关进展。该量子计算机在2024年12月17日于arXiv线上发表，实现了超导量子计算的最强优越性，超过了谷歌的72比特“悬铃木”处理器6个数量级。中国成为目前唯一在两种物理体系达到“量子计算优越性”里程碑的国家。文章还提到，当前量子计算研究的重点任务之一是突破量子纠错技术，为构建容错通用量子计算机奠定基础。“祖冲之三号”超导量子计算机在前代的基础上进行了全方位的提升，并在优化设计与工艺方面取得了进展。

关键观点总结

关键观点1: “祖冲之三号”量子计算机的研发和发表

介绍了“祖冲之三号”量子计算机的研制、发表时间和其超越谷歌“悬铃木”处理器的成就。

关键观点2: 量子计算优越性的实现

解释了量子计算优越性在特定问题求解上的意义，以及中国在两种物理体系中实现“量子计算优越性”的成就。

关键观点3: 量子纠错技术的研究和应用

介绍了突破量子纠错技术对于构建容错通用量子计算机的重要性，以及中国科学技术大学超导量子团队在此方面的工作进展和计划。

关键观点4: “祖冲之三号”超导量子计算机的提升和前景

阐述了“祖冲之三号”超导量子计算机与前代相比的进步，以及未来在优化设计与工艺方面的展望。

正文

据中国科学技术大学消息，由中国科学家研制的105个量子比特的“祖冲之三号”量子计算机于2024年12月17日在arXiv线上发表，超过谷歌于2024年10月发表于《自然》期刊的最新进展——72比特“悬铃木”处理器6个数量级，实现了目前超导量子计算的最强优越性。

“量子计算优越性”是指量子计算机需要在特定的问题求解上，表现出超越经典计算机的能力，从而解决连超级计算机都无法在短时间内解决的计算任务。量子优越性是量子计算具备应用价值的前提条件。

2020年，中国科学技术大学构建的“九章”光量子计算原型机利用光子路线首次严格证明了量子计算优越性。之后在2021年，超导体系首个被严格证明的量子计算优越性在“祖冲之二号”处理器上实现。至此，中国成为目前世界上唯一在两种物理体系达到“量子计算优越性”里程碑的国家。

达到“量子计算优越性”里程碑之后，当前量子计算研究的重点任务之一是突破量子纠错技术，为量子比特的大规模集成和操纵，进而构建容错通用量子计算机奠定基础。表面码是实现量子纠错大规模扩展最成熟的方案。

中国科学技术大学超导量子团队正在基于“祖冲之三号”处理器开展相关工作，计划在数月内实现码距为7的表面码逻辑比特，并进一步将码距扩展到9和11，为实现大规模量子比特的集成和操纵铺平道路。“祖冲之三号”超导量子计算机在前代的基础上，进一步优化了设计与工艺，在比特数与性能上面都有了全方位的提升。

策划制作

来源丨央视新闻客户端

责编丨钟艳平

审校丨徐来林林

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