中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)在量子計(jì)算領(lǐng)域邁出了歷史性的一步,由潘建偉、朱曉波及彭承志等人攜手打造的超導(dǎo)量子計(jì)算原型機(jī)“祖沖之三號(hào)”成功問世,這一成就標(biāo)志著我國在量子計(jì)算技術(shù)上取得了重大突破。
“祖沖之三號(hào)”不僅包含了105個(gè)可讀取比特和182個(gè)耦合比特,更是在“量子隨機(jī)線路采樣”這一任務(wù)上展現(xiàn)出了驚人的效率,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越了當(dāng)前的技術(shù)極限。研究團(tuán)隊(duì)透露,在處理此類復(fù)雜問題時(shí),“祖沖之三號(hào)”的速度較當(dāng)前最快的超級(jí)計(jì)算機(jī)快了千萬億倍,無疑確立了我國在全球超導(dǎo)量子計(jì)算領(lǐng)域的領(lǐng)先地位。
回溯至2021年,潘建偉團(tuán)隊(duì)已憑借66比特的超導(dǎo)量子計(jì)算原型機(jī)“祖沖之二號(hào)”震驚學(xué)界,其運(yùn)行速度遠(yuǎn)超當(dāng)時(shí)的全球最快超級(jí)計(jì)算機(jī)千萬倍以上。而今,“祖沖之三號(hào)”不僅在比特?cái)?shù)量上實(shí)現(xiàn)了飛躍,更在多個(gè)關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)上取得了突破性進(jìn)展。測(cè)試數(shù)據(jù)表明,它能夠以驚人的速度完成83比特32層的隨機(jī)線路采樣任務(wù),這一速度不僅遠(yuǎn)超當(dāng)前最優(yōu)的經(jīng)典算法,更是比國際上其他最新成果快了百萬倍。
“祖沖之三號(hào)”采用了創(chuàng)新的二維網(wǎng)格比特排布芯片架構(gòu),這一設(shè)計(jì)不僅提升了設(shè)備的擴(kuò)展性,還使其兼容了表面碼量子糾錯(cuò)算法,為未來更大規(guī)模的量子比特集成奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。目前,研究團(tuán)隊(duì)正基于這一平臺(tái)深入研究碼距為7的表面碼量子糾錯(cuò),并已取得了階段性成果。未來,他們計(jì)劃逐步將碼距擴(kuò)展至9和11,以期在量子計(jì)算領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)更高的精度和更強(qiáng)的糾錯(cuò)能力。
量子計(jì)算優(yōu)越性的體現(xiàn),在于量子計(jì)算機(jī)在特定問題上的求解能力遠(yuǎn)超經(jīng)典計(jì)算機(jī)。這一領(lǐng)域的突破不僅代表了科技的飛速進(jìn)步,更在國家綜合國力競(jìng)爭(zhēng)中扮演著至關(guān)重要的角色。近年來,全球范圍內(nèi)對(duì)量子計(jì)算及相關(guān)技術(shù)的重視程度日益提升,已有超過30個(gè)國家制定了以量子計(jì)算為核心的量子信息發(fā)展規(guī)劃。在此背景下,“祖沖之三號(hào)”的成功研發(fā)不僅彰顯了我國在量子計(jì)算領(lǐng)域的科研實(shí)力,更為后續(xù)在量子糾錯(cuò)、量子糾纏、量子模擬以及量子化學(xué)等方向的探索奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。