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“祖冲之三号”量子计算原型机问世

再次打破超导体系量子计算优胜性世界记载

　　光亮日报合肥3月4日电 记者丁一鸣、常河从中国科学技巧大年夜学获悉，该校潘建伟、朱晓波、彭承志等科学家，与上海量子科学研究中间、河南省量子信息与量子暗码重点实验室、中国计量科学研究院、济南量子技巧研究院、西安电子科技大年夜学微电子学院以及中国科学院理论物理研究所等单位合作，成功构建了105比特（包含105个可读取比特和182个耦合比特）超导量子计算原型机“祖冲之三号”，实现了对“量子随机线路采样”义务的快速求解。

　　与现有最优经典算法比拟，“祖冲之三号”处理量子随机线路采样问题的速度比今朝最快的超等计算机快15个数量级，跨越谷歌2024年10月公开揭橥的最新成果6个数量级。这一成果是我国继超导量子计算原型机“祖冲之二号”实现超导量子计算体系最强量子计算优胜性后，再次打破超导体系量子计算优胜性世界记载。相干论文于3月3日以封面论文的情势揭橥在国际学术期刊《物理评论快报》上。

　　量子计算优胜性验证了量子计算体系可以或许超出传统超等计算机的可行性，是量子计算具备应用价值的前提前提，也是当前一个国度量子计算研究实力的直接表现。据懂得，国际上首个被严格证实的量子计算优胜性由中国科学技巧大年夜学于2020年在“九章”光量子计算原型机上实现；超导体系首个被严格证实的量子计算优胜性由本研究团队于2021年在“祖冲之二号”处理器上实现。

　　中国科学技巧大年夜学传授、“祖冲之号”量子计算总师朱晓波介绍，研究团队在66比特“祖冲之二号”的基本上，大年夜幅晋升了各项关键机能指标，实现了105个数据比特、182个耦合比特的“祖冲之三号”，量子比特相干时光达到72微秒，并行单比特门保真度达到99.90%，并行两比特门保真度达到99.62%，并行读取保真度达到99.13%，综合机能达到国际领先程度，并测实验证为今朝超导体系最强量子计算优胜性。

　　朱晓波持续解释，量子门保真度可以懂得为神经元之间互相传递信息的精确率，读取保真度则是大年夜脑处理完信息落后行输出的精确率。“这些关键指标的晋升是经由过程多方面实现的，比如在量子处理器的设计上，优化了量子比特和耦合器电场分布、设计并采取了三级滤波器等等。”朱晓波告诉记者，“假如将每一个量子比特比作一个飞盘，那么只要有一个落地就满盘皆输，设计、制造、传输等每一个环节的极限挑衅，才培养了‘祖冲之三号’的极限才能。”

　　量子计算优胜性是量子计算强大年夜机能的综合表现，是近期应用摸索和实现可拓展量子纠错的基本。朱晓波还泄漏，在“祖冲之三号”取得最强量子计算优胜性后，团队正持续开展量子纠错、量子纠缠、量子模仿、量子化学等多方面摸索。

　　“最直不雅的晋升是量子比特数量标晋升，假如将量子处理器比作一个超等大年夜脑，那么量子比特就是神经元，神经元越多，大年夜脑就越蓬勃、越能干。”朱晓波打比方说，“而量子比特的退相干时光，可以懂得为神经元的有效工作时光，退相干时光越长，可以或许处理的信息就越复杂。”

　　《物理评论快报》审稿人高度评价这一工作，认为这一工作“构建了今朝最高水准的超导量子计算机”“是对此前66比特处理器（祖冲之二号）的重大年夜进级”。

　　《光亮日报》（2025年03月05日 12版）

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