中國(guó)科大實(shí)現(xiàn)超導(dǎo)體系 “量子計(jì)算優(yōu)越性”新紀(jì)錄(2)

2025-03-04 09:13:37 來(lái)源：人民網(wǎng) A+A-

此后,，以最優(yōu)經(jīng)典算法為比較標(biāo)準(zhǔn),，國(guó)際上首個(gè)被嚴(yán)格證明的量子計(jì)算優(yōu)越性由中國(guó)科大于2020年在“九章”光量子計(jì)算原型機(jī)上實(shí)現(xiàn)；而超導(dǎo)體系首個(gè)被嚴(yán)格證明的量子計(jì)算優(yōu)越性由本研究團(tuán)隊(duì)于2021年在“祖沖之二號(hào)”處理器上實(shí)現(xiàn),。2023年,，中國(guó)科大研發(fā)的255光子“九章三號(hào)”量子優(yōu)越性超越經(jīng)典超算16個(gè)數(shù)量級(jí),。2024年10月，谷歌70比特超導(dǎo)量子處理器“懸鈴木”量子優(yōu)越性超越經(jīng)典超算9個(gè)數(shù)量級(jí),。

研究團(tuán)隊(duì)在66比特“祖沖之二號(hào)”的基礎(chǔ)上,，大幅提升了各項(xiàng)關(guān)鍵性能指標(biāo)，實(shí)現(xiàn)了105個(gè)數(shù)據(jù)比特,、182個(gè)耦合比特的“祖沖之三號(hào)”,，量子比特相干時(shí)間達(dá)到72μs,，并行單比特門保真度達(dá)到99.90%，并行兩比特門保真度達(dá)到99.62%,，并行讀取保真度達(dá)到99.13%,，綜合性能達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。為測(cè)試其性能,，團(tuán)隊(duì)在“祖沖之三號(hào)”系統(tǒng)上完成了83比特32層的隨機(jī)線路采樣,，以目前最優(yōu)經(jīng)典算法為比較標(biāo)準(zhǔn)，計(jì)算速度比最強(qiáng)超算快15個(gè)數(shù)量級(jí),，也超過(guò)去年十月谷歌公開(kāi)發(fā)表的最新成果6個(gè)數(shù)量級(jí),，為目前超導(dǎo)體系最強(qiáng)量子計(jì)算優(yōu)越性。

量子優(yōu)越性是量子計(jì)算強(qiáng)大性能的綜合體現(xiàn),，是近期應(yīng)用探索和實(shí)現(xiàn)可拓展量子糾錯(cuò)的基礎(chǔ),。在“祖沖之三號(hào)”取得最強(qiáng)“量子計(jì)算優(yōu)越性”后，團(tuán)隊(duì)正繼續(xù)開(kāi)展量子糾錯(cuò),、量子糾纏,、量子模擬、量子化學(xué)等多方面探索,?！白鏇_之三號(hào)”采用二維網(wǎng)格比特排布芯片架構(gòu)，直接兼容易于實(shí)現(xiàn)規(guī)?；卣沟谋砻娲a量子糾錯(cuò)算法,，目前團(tuán)隊(duì)正基于“祖沖之三號(hào)”開(kāi)展碼距為7的表面碼糾錯(cuò)研究，已取得良好進(jìn)展,，并計(jì)劃進(jìn)一步將碼距擴(kuò)展到9和11,，為實(shí)現(xiàn)大規(guī)模量子比特的集成和操縱鋪平道路。

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(責(zé)任編輯：周晶晶 CN032)