“祖冲之二”量子处理器。中国科学技术大学供图
中国科学技术大学潘建伟、朱晓波、彭承志组成的研究团队与中国科学院上海技术物理研究所合作，构建了66位可编程超导量子计算原型“祖冲之二”，实现了“量子随机线采样”任务的快速求解。求解速度比世界上最快的超级计算机快1000万倍以上，计算复杂度比谷歌公开报道的53位超导量子计算原型“Platanus”高6个数量级。这使得中国成为唯一一个在光量子和超导量子比特系统两条技术路线上都达到“量子优势”里程碑的国家。相关成果发表在《物理评论快报》和《科学通报》前几天。
量子计算的优越性是量子计算发展的第一个里程碑，意味着量子计算机在解决具体问题上超越了超级计算机。要达到这个里程碑，需要对超过50个量子位元进行一致的操控。超导量子比特是国际公认的有望实现可扩展量子计算的物理系统之一。
潘建伟、朱晓波、彭承志等。早就瞄准超导量子计算领域了。今年5月，他们建成了当时世界上量子比特数最多的62比特超导量子计算原型“祖冲之”，实现了可编程的二维量子行走。
近日，团队在“祖冲之”的基础上，采用全新的倒装芯片3D封装技术，解决大规模位集成问题，成功研制出“祖冲之二代”，实现了66个数据位、110个耦合位、11个读取通道的高密度集成。“祖冲之二”采用可调耦合架构，实现了比特间耦合强度的快速精确调整，显著提高了并行量子门操作的保真度。通过量子编程的方式，研究人员实现了量子随机电路的采样，展示了“祖冲之二”可用于执行任意量子算法的编程能力。根据已公布的经典优化算法，“祖冲之二”在处理量子随机电路采样问题上的速度比目前最快的超级计算机快1000万倍以上。
2019年和2020年，美国和中国相继推出量子计算原型“悬铃木”和“九章”，实现了“量子优势”，其中“九章”采用了光量子技术路线。“祖冲之二”的成功，使中国成为唯一在两条技术路线上取得“量子优势”的国家。(桂宇南)
[责任编辑：涂子逸]
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