成功研制“祖沖之二号”！中國在兩條技術路線上實作“量子優越性”

新華社合肥10月26日電（記者徐海濤）記者從中國科學技術大學獲悉，該校潘建偉、朱曉波、彭承志等組成的研究團隊與中科院上海技術實體研究所合作，近期成功建構66比特可程式設計超導量子計算原型機“祖沖之二号”，求解“量子随機線路取樣”任務的速度比目前全球最快的超級計算機快1000萬倍以上，這使得中國成為目前唯一在兩條技術路線上達到“量子優越性”裡程碑的國家。

量子計算被認為可能是下一代資訊革命的關鍵技術，“量子優越性”像個門檻，是指當新生的量子計算原型機，在某個問題上的計算能力超過了最強的傳統計算機，就證明其未來有多方超越的可能。

目前，國際學界在多條技術路線上研究量子計算機，超導量子比特是最有希望的方向之一。今年5月，潘建偉、朱曉波、彭承志等人建構了62比特超導量子計算原型機“祖沖之号”，實作了可程式設計的二維量子行走。

近期，潘建偉團隊采用全新的倒裝焊3D封裝工藝，解決了大規模比特內建問題，成功研制出“祖沖之二号”。根據目前已公開的最優經典算法，“祖沖之二号”對“量子随機線路取樣”問題的處理速度，比目前全球最快的超級計算機快1000萬倍以上。

2019年和2020年，美國和中國相繼推出量子計算原型機“懸鈴木”和“九章”，實作了“量子優越性”，其中“九章”使用的是光量子技術路線。“祖沖之二号”的成功，使中國成為唯一在兩條技術路線上實作“量子優越性”的國家。

“達成‘量子優越性’，标志着我們的研究進入第二階段，開始量子糾錯和應用探索。”朱曉波介紹，“祖沖之二号”的并行高保真度量子門操控能力和完全可程式設計能力，有望找到有實用價值的應用，預期包括量子機器學習、量子化學等。

10月25日，國際學術期刊《科學通報》和《實體評論快報》發表了該成果。