中國超導量子電腦
「祖沖之號」研製成功

中國超導量子電腦
 「祖沖之號」研製成功
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據中國科學技術大學8日消息,該校潘建偉院士團隊近期成功研製了目前國際上超導量子比特數量最多的量子電腦「祖沖之號」,操縱的超導量子比特達到62個量子位元(qubits),並在此基礎上實現了可編程的二維量子行走,而Google的「懸鈴木」只具備53個量子比特。日前,國際權威學術期刊《科學》發表了該研究成果。該大學的量子訊息與量子科技創新研究院的研究團隊早於2019年初已在一維鏈結構的12位元超導量子晶圓上,實現12個量子糾纏的製備,且保真度達到70%,打破曾創下的10個超導量子糾纏紀錄。團隊最近利用自主研發的二維結構超導量子位元晶圓,建構出現時世上超導量子數量最多的量子電腦。

當前,量子電腦作為世界科技前沿技術重大挑戰之一,已成為各國角逐的焦點。量子電腦在原理上具有超快的並行計算能力,可望通過特定算法在密碼破譯、大數據優化、天氣預報、材料設計、藥物分析等領域,提供相比傳統電腦指數級別的加速。國際學術界研究量子計算有多條技術路線,超導量子計算是其中最有希望的候選者之一,其核心研究目標是增加「可操縱」的量子比特數量,並提升操縱的準確度,最終將量子技術應用於實際操作上。據悉,該成果為在超導量子系統上實現量子優越性,以及後續研究具有重大實用價值的量子計算奠定了技術基礎。此外,基於「祖沖之號」量子電腦原型機的二維可編程量子行走,在量子搜索算法、通用量子計算等領域具有潛在應用,也將是後續重要的發展方向。

「祖沖之號」的名字,源自南北朝時代劉宋(429-479年)、南齊(479-500年)的傑出數學家、天文學家祖沖之(429-500年)。祖沖之,字文遠,范陽郡逎縣(今河北省保定市淶水縣)人,主要成就在數學、天文曆法和機械製造三個領域,數學上他仔細計算了圓周率,他更和兒子祖暅之一起,用巧妙的方法解決了球體體積的計算問題。

祖沖之