中国科学技术大学成功构建105比特超导量子计算原型机祖冲之三号，打破世界纪录

中国科学技术大学消息称，近期该校的潘建伟、朱晓波、彭承志等人成功构建了 105 比特超导量子计算原型机“祖冲之三号”。此原型机处理量子随机线路采样问题的速度极为迅速，比当下国际上最快的超级计算机快千万亿倍。并且，这再次打破了超导体系量子计算优越性的世界纪录。3 月 3 日，国际知名学术期刊《物理评论快报》发表了该成果。审稿人认为，此成果构建了目前最高水准的超导量子计算机。

“祖冲之三号”芯片示意图。（科研团队供图）

量子计算被视为可能是下一代信息革命的关键技术。量子计算优越性如同一个门槛，它验证了量子计算机超越传统计算机的可行性，此可行性是量子计算具备应用价值的前提条件，同时也是一个国家量子计算研究实力的体现。

2021 年，潘建伟团队构建了 66 比特的超导量子计算原型机“祖冲之二号”。此原型机在求解量子随机线路采样问题时，比当时全球最快的超级计算机快 1000 万倍以上。经过三年多的聚力攻关，他们新研制出的“祖冲之三号”，其中包含 105 个可读取比特和 182 个耦合比特，并且多项关键性能指标有了大幅提升。

经测试，“祖冲之三号”完成了 83 比特 32 层的随机线路采样。以目前最优经典算法作为比较标准，它的计算速度比当前最快的超级计算机快千万亿倍，同时比 2024 年 10 月谷歌公开发表的最新成果快百万倍，是目前国际超导体系中最强的量子计算优越性体现。

国际学界主流观点表明，量子计算的发展要经历三个阶段。第一个阶段是达成量子计算优越性。第二个阶段是制造出能够操纵数百个量子比特的量子模拟机，以此来解决一些超级计算机难以胜任且具有重大实用价值的问题。第三个阶段是大幅度提升量子比特的操纵精度、集成数量以及容错能力，进而研制出可编程的通用量子计算机。

据悉，“祖冲之三号”科研团队正在进行量子纠错方面的探索。据悉，“祖冲之三号”科研团队正在进行量子纠缠方面的探索。据悉，“祖冲之三号”科研团队正在进行量子模拟方面的探索。据悉，“祖冲之三号”科研团队正在进行量子化学方面的探索。

我们正在开展表面码纠错的研究，此表面码的码距为 7。取得一定进展之后，会将研究扩展到码距为 9 和 11 的情况。这样做是为了能够为实现大规模量子比特的集成和操纵铺平道路。

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