中国科学技术大学成功构建“祖冲之三号”量子计算芯片实现量子优越性

时间：2025-03-13 01:40

小编：小世评选

近期，中国科学技术大学一项重要研究成果惊艳发表。经过精心的研发与团队合作，该校潘建伟教授、朱晓波研究员、彭承志博士及其合作机构共同成功构建了名为“祖冲之三号”的量子计算芯片。这一芯片具备105个量子比特（其中105个为可读取比特，182个为耦合比特），在“量子随机线路采样”任务中实现了领先的计算速度，展示了量子计算的强大潜力。

根据IT之家3月3日的报道称，该芯片的计算速度比目前全球最强大的超级计算机快出15个数量级，显著超过谷歌于2024年10月公布的最新结果。这样的成果不仅彰显了中国在量子计算领域的进步，也进一步推进全球量子科技的前沿。

Quantum Advantage的实现

“量子优越性”这一概念标志着量子计算系统在特定任务上能够超越传统高性能计算机的能力。实现这一点不仅是验证量子计算技术的重要步骤，也为该领域的实际应用奠定基础。这次“祖冲之三号”的成功，表明中国在量子计算领域的科学研究实力得到了显著提升，标志着我国在全球量子技术竞争中的崭露头角。

在此之前，中国科学技术大学已经在量子计算领域做出了显著贡献，其中“祖冲之二号”便是超导量子计算原型机，已实现超导量子计算体系内的最强量子计算优越性。随着“祖冲之三号”的发布，中国再次巩固了在这一技术领域的领导地位。

技术细节与性能指标

“祖冲之三号”芯片的构建过程中，研究团队在前一代产品的基础上，通过对关键性能指标的优化，成功研发出105个数据比特和182个耦合比特的超高性能芯片。其量子比特的相干时间可以达到72微秒，并行单比特门的保真度为99.90%，而并行双比特门的保真度则高达99.62%，并行读取的保真度为99.13%。这些卓越的性能标志着中国科学技术大学在量子计算核心技术上的巨大进步。

在实际测试中，团队利用“祖冲之三号”成功完成了83比特32层的随机线路采样，相比较于当前最佳的经典算法，显示了其绝对的计算优势。这为验证量子计算的优势提供了直接的证据，同时也是后续更复杂应用探索的基础。

未来展望

当前，“祖冲之三号”所采用的二维网格比特排布芯片架构，使其可以方便地实现量子比特的规模化扩展，进而促成量子纠错算法的应用。在研究团队的努力下，他们已开始针对码距为7的表面码展开更深入的研究，并取得了良好的进展。的计划是将码距扩展至9和11，以便为实现更大规模的量子比特集成、操控以及稳定运行开辟了新途径。

这一系列的突破为量子计算的产业化与实际应用提供了新的希望。量子计算作为未来计算技术的核心，将在药物研发、材料科学、金融模型等多个领域展现出其独特的优势。

在全球科技竞争日益激烈的今天，中国科学技术大学的“祖冲之三号”量子计算芯片不仅展示了我国在量子技术领域的长足进步，也为量子计算的广泛应用指明了方向。同样，这一成就也将推动国际学术界在量子计算领域中进行更深入的交流与合作，为推动科技进步贡献中国智慧和中国方案。

通过这一创新成果的发布，中国勇敢地迈出了量子计算的关键一步，势必在未来的科技发展和产业应用中产生深远的影响。在这一波全球量子计算的浪潮中，我们期待着我国在这一领域的进一步突破与发展。