國產量子計算機獲突破

【香港中通社十八日電】據中國科學技術大學消息，由中國科學家研製的一百○五個量子比特的“祖沖之三號”量子計算機於十七日在arXiv線上發表。超過谷歌於今年十月發表於《自然》期刊的最新進展——七十二比特“懸鈴木”處理器六個數量級，為目前超導量子計算的最強優越性。

“量子計算優越性”是指量子計算機需要在特定的問題求解上，表現出超越經典計算機的能力，從而解決連超級計算機都無法在短時間內解決的計算任務。量子優越性是量子計算具備應用價值的前提條件，也是當前一個國家量子計算研究實力的直接體現。

聚焦糾錯技術

達到“量子計算優越性”里程碑之後，當前量子計算研究的重點任務之一是突破量子糾錯技術，為量子比特的大規模集成和操縱，進而構建容錯通用量子計算機奠定基礎。表面碼是實現量子糾錯大規模擴展最成熟的方案。

二○二二年，中國科學家首先在“祖沖之二號”超導量子處理器上實現了碼距為三的表面碼量子糾錯，首次驗證了表面碼方案的可行性。去年，谷歌實現了碼距為三和五的表面碼邏輯比特，首次展示了錯誤率隨着碼距的增加而下降。今年十二月的最新工作中，谷歌利用“垂柳”處理器實現了碼距為三、五和七的表面碼邏輯比特，並更為顯著地降低了邏輯比特的錯誤率，從原理上驗證了表面碼方案的擴展性，為集成和操縱大規模量子比特系統奠定了重要技術基礎。

中國科學技術大學超導量子團隊正在基於“祖沖之三號”處理器開展相關工作，計劃在數月內實現碼距為七的表面碼邏輯比特，並進一步將碼距擴展到九和十一，為實現大規模量子比特的集成和操縱鋪平道路。“祖沖之三號”超導量子計算機在前代的基礎上，進一步優化了設計與工藝，在比特數與性能上面都有了全方位的提升，各項性能指標與“垂柳”處理器旗鼓相當。