中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)潘建偉,、朱曉波、彭承志等,,與上海量子科學(xué)研究中心,、河南省量子信息與量子密碼重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、中國計(jì)量科學(xué)研究院,、濟(jì)南量子技術(shù)研究院,、西安電子科技大學(xué)微電子學(xué)院以及中國科學(xué)院理論物理研究所等單位合作,
成功構(gòu)建了105比特(包含105個(gè)可讀取比特和182個(gè)耦合比特)超導(dǎo)量子計(jì)算原型機(jī)“祖沖之三號(hào)”,,實(shí)現(xiàn)了對(duì)“量子隨機(jī)線路采樣”任務(wù)的快速求解,。
“祖沖之三號(hào)”芯片示意圖。(科研團(tuán)隊(duì)供圖)
與現(xiàn)有最優(yōu)經(jīng)典算法相比,,“祖沖之三號(hào)”處理量子隨機(jī)線路采樣問題的速度比目前最快的超級(jí)計(jì)算機(jī)快15個(gè)數(shù)量級(jí),,超過谷歌2024年10月公開發(fā)表的最新成果6個(gè)數(shù)量級(jí)。
這一成果是我國繼超導(dǎo)量子計(jì)算原型機(jī)“祖沖之二號(hào)”實(shí)現(xiàn)超導(dǎo)量子計(jì)算體系最強(qiáng)量子計(jì)算優(yōu)越性后,,再一次打破超導(dǎo)體系量子計(jì)算優(yōu)越性紀(jì)錄,。
相關(guān)論文于北京時(shí)間3月3日以封面論文的形式發(fā)表在國際學(xué)術(shù)期刊《物理評(píng)論快報(bào)》上,。
“量子計(jì)算優(yōu)越性”驗(yàn)證了量子計(jì)算系統(tǒng)能夠超越傳統(tǒng)超級(jí)計(jì)算機(jī)的可行性,,是量子計(jì)算具備應(yīng)用價(jià)值的前提條件,也是當(dāng)前一個(gè)國家量子計(jì)算研究實(shí)力的直接體現(xiàn),。在這一方面,,中美是目前國際第一方陣,呈現(xiàn)交替領(lǐng)先的態(tài)勢,。
2019年,,谷歌率先宣稱實(shí)現(xiàn)量子計(jì)算優(yōu)越性。谷歌53比特“懸鈴木”處理器在200秒內(nèi)完成的隨機(jī)線路采樣任務(wù),,用當(dāng)時(shí)最快的超級(jí)計(jì)算機(jī)進(jìn)行模擬需要約一萬年,。但在2023年,中國科大演示了更先進(jìn)的經(jīng)典算法,,用1400余塊A100GPU僅需約14秒即可完成同樣的任務(wù),;如果用“前沿”超算并配備更大的內(nèi)存,則預(yù)計(jì)只需1.6秒即可完成,,因此谷歌當(dāng)時(shí)的“量子計(jì)算優(yōu)越性”宣稱已被中國科大推翻,。