成功研制“祖冲之二号”！中国在两条技术路线上实现“量子优越性”

记者从中国科学技术大学获悉，该校潘建伟、朱晓波、彭承志等组成的研究团队与中科院上海技术物理研究所合作，近期成功构建66比特可编程超导量子计算原型机“祖冲之二号”，求解“量子随机线路取样”任务的速度比目前全球最快的超级计算机快1000万倍以上，这使得中国成为目前唯一在两条技术路线上达到“量子优越性”里程碑的国家。

量子计算被认为可能是下一代信息革命的关键技术，“量子优越性”像个门槛，是指当新生的量子计算原型机，在某个问题上的计算能力超过了最强的传统计算机，就证明其未来有多方超越的可能。

目前，国际学界在多条技术路线上研究量子计算机，超导量子比特是最有希望的方向之一。今年5月，潘建伟、朱晓波、彭承志等人构建了62比特超导量子计算原型机“祖冲之号”，实现了可编程的二维量子行走。

近期，潘建伟团队采用全新的倒装焊3D封装工艺，解决了大规模比特集成问题，成功研制出“祖冲之二号”。根据目前已公开的最优经典算法，“祖冲之二号”对“量子随机线路取样”问题的处理速度，比目前全球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机“悬铃木”和“九章”，实现了“量子优越性”，其中“九章”使用的是光量子技术路线。“祖冲之二号”的成功，使中国成为唯一在两条技术路线上实现“量子优越性”的国家。

“达成‘量子优越性’，标志着我们的研究进入第二阶段，开始量子纠错和应用探索。”朱晓波介绍，“祖冲之二号”的并行高保真度量子门操控能力和完全可编程能力，有望找到有实用价值的应用，预期包括量子机器学习、量子化学等。

10月25日，国际学术期刊《科学通报》和《物理评论快报》发表了该成果。