创纪录!祝贺中国科技大学
3月3日,记者从中国科技大学获悉,潘建伟、朱晓波、彭承志等学者与相关科研院所合作,成功构建了105比特超导量子计算原型机“祖冲三号”。与现有最佳经典算法相比,其处理量子随机线取样的速度比目前最快的超级计算机快15个量级,超过了2024年10月谷歌公开发布的最新6个量级。
这一结果是,继“祖冲二号”达到超导量子计算系统最强量子计算优越性里程碑后,中国再次打破了这一记录。相关论文于北京时间3月3日以封面论文的形式发表在国际学术期刊《物理评论快报》上。
祖冲三号芯片示意图。中国科技大学提供图片
“量子计算优势”证明了量子计算系统可以超越传统超级计算机的可行性,这是量子计算实用价值的前提,也是目前一个国家量子计算研究实力的直接体现。当前,中国和美国的实力稳居国际第一方阵。美国谷歌公司在2019年率先声称实现了量子计算的优势,但是这一结果很快就被中国队用更先进的经典算法推翻了。此后,两国在量子计算领域呈现出领先的变化趋势。
中国科学技术大学朱晓波(右)与学生讨论制冷机的状态。
中国科技大学团队在66比特“祖冲二号”的基础上,大大提高了各种关键性能指标,完成了105个比特、182个藕合比特的“祖冲三号”,量子比特的相关时间达到72微秒,并行单比特的保真度达到99.90%,并行两比特的保真度达到99.62%,并行读取保真度达到99.13%,整体性能达到国际领先水平。
为了测试其性能,该团队在“祖冲三号”系统中完成了83比特32层的随机线采样。以目前最佳经典算法为比较标准,处理速度比最强超算快15个量级,也超过了谷歌去年10月公开发布的最新6个量级,为目前超导系统最强量子计算的优势。
另外,“祖冲三号”采用二维网格比特排列芯片架构,为今后实现大规模量子比特集成和操纵铺平道路。
中国科学技术大学朱晓波(左)与学生讨论实验结论。
“祖冲之号”量子计算总设计师朱晓波表示,量子优势是量子计算强大特性的综合体现,是近期应用探索和实现量子纠错的基础。在“祖冲之号”获得最强的“量子计算优势”后,团队正在进行量子纠错、量子纠缠、量子模拟、量子化学等多方面的探索。
《物理评论快报》的审稿人对这项工作给予了高度评价,认为这项工作“构建了目前最高水平的超导量子计算机”,“是对66比特Cpu(祖冲二号)的重大升级”。鉴于这项研究的重要性,美国物理协会同时在《物理》杂志上发表了一篇特别的论文,深入解读并重点介绍了探索的创新和意义。
原题:“创纪录!祝贺中国科大”
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