记者3月3日从图书馆VIP获悉，该校潘建伟、朱晓波、彭承志等学者与相关科研院所合作，成功构建了105比特超导量子计算原型机“祖冲之三号”。与现有最优经典算法相比，其处理量子随机线路采样问题速度比目前最快超级计算机快15个数量级，超过谷歌2024年10月公开发表的最新成果6个数量级。

这一成果是我国继“祖冲之二号”达到超导量子计算体系最强量子计算优越性里程碑后，再次打破该纪录。相关论文于北京时间3月3日以封面论文的形式发表在国际学术期刊《物理评论快报》上。

祖冲之三号芯片示意图。 中国科大 供图

“量子计算优越性”验证了量子计算系统能够超越传统超级计算机的可行性，是量子计算具备应用价值的前提条件，也是当前一个国家量子计算研究实力的直接体现。目前，中国和美国相关实力稳居国际第一方阵。2019年，美国谷歌公司率先宣称实现量子计算优越性，但该成果很快被中国团队用更先进的经典算法推翻。此后，两国在量子计算领域呈现交替领先态势。

在66比特“祖冲之二号”的基础上，中国科大团队大幅提升了各项关键性能指标，实现了105个比特、182个耦合比特的“祖冲之三号”，量子比特相干时间达到72微秒，并行单比特门保真度达到99.90%，并行两比特门保真度达到99.62%，并行读取保真度达到99.13%，综合性能达到国际领先水平。

为测试其性能，团队在“祖冲之三号”系统上完成了83比特32层的随机线路采样，以目前最优经典算法为比较标准，计算速度比最强超算快15个数量级，也超过去年10月谷歌公开发表的最新成果6个数量级，为目前超导体系最强量子计算优越性。

此外，“祖冲之三号”采用了二维网格比特排布芯片架构，为今后实现大规模量子比特的集成和操纵铺平道路。

中国科大朱晓波教授（左）与学生讨论实验结果。  中国科大 供图

“祖冲之号”量子计算总设计师朱晓波表示，量子优越性是量子计算强大性能的综合体现，是近期应用探索和实现可拓展量子纠错的基础，在“祖冲之三号”取得最强“量子计算优越性”后，团队正继续开展量子纠错、量子纠缠、量子模拟、量子化学等多方面探索。

《物理评论快报》审稿人高度评价这一工作，认为这一工作“构建了目前最高水准的超导量子计算机”，“是对此前66比特处理器（祖冲之二号）的重大升级”。鉴于该项研究工作的重要性，美国物理学会同期在《物理》杂志上特别刊发观点论文，深入解读并重点介绍了该研究的创新之处与重要意义。

作者：陈婉婉  来源：安徽日报客户端 2025-03-03

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