我量子計算領域再獲突破

“祖沖之二號”成功研製

據新華社合肥報道：從中國科學技術大學消息，該校潘建偉、朱曉波、彭承志等組成的研究團隊與中科院上海技術物理研究所合作，近期成功構建六十六比特可編程超導量子計算原型機“祖沖之二號”，求解“量子隨機線路取樣”任務的速度比目前全球最快的超級計算機快一千萬倍以上，這使得中國成為目前唯一在兩條技術路線上達到“量子優越性”里程碑的國家。

量子計算被認為可能是下一代信息革命的關鍵技術，“量子優越性”像個門檻，是指當新生的量子計算原型機，在某個問題上的計算能力超過了最強的傳統計算機，就證明其未來有多方超越的可能。

快超級電腦千萬倍

目前，國際學界在多條技術路線上研究量子計算機，超導量子比特是最有希望的方向之一。今年五月，潘建偉、朱曉波、彭承志等人構建了六十二比特超導量子計算原型機“祖沖之號”，實現了可編程的二維量子行走。

近期，潘建偉團隊採用全新的倒裝焊3D封裝工藝，解決了大規模比特集成問題，成功研製出“祖沖之二號”。根據目前已公開的最優經典算法，“祖沖之二號”對“量子隨機線路取樣”問題的處理速度，比目前全球最快的超級計算機快一千萬倍以上。

兩條路線均獲突破

二○一九年和二○二○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。“祖沖之二號”的成功，使中國成為唯一在兩條技術路線上實現“量子優越性”的國家。

“達成‘量子優越性’，標誌着我們的研究進入第二階段，開始量子糾錯和應用探索。”朱曉波介紹，“祖沖之二號”的並行高保真度量子門操控能力和完全可編程能力，有望找到有實用價值的應用，預期包括量子機器學習、量子化學等。

十月二十五日，國際學術期刊《科學通報》和《物理評論快報》發表了該成果。