我国量子计算优越性研究取得重要进展

祖冲之二号量子处理器图。中国科学技术大学供图

九章二号144模式干涉仪（部分）。中国科学技术大学供图

人民网北京10月26日电 记者从中国科学技术大学获悉，近日，该校科研团队在超导量子和光量子两种系统的量子计算方面取得重要进展，使我国成为目前世界上唯一在两种物理体系达到“量子计算优越性”里程碑的国家。

据悉，超导量子比特与光量子比特是国际公认的有望实现可扩展量子计算的物理体系。量子计算机对特定问题的求解超越超级计算机即量子计算优越性，是量子计算发展的第一个里程碑。

构建“祖冲之二号”——

成功实现超导体系“量子计算优越性”

中国科学技术大学中科院量子信息与量子科技创新研究院潘建伟、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，构建了66比特可编程超导量子计算原型机“祖冲之二号”，实现了对“量子随机线路取样”任务的快速求解。根据现有理论，“祖冲之二号”处理的量子随机线路取样问题的速度比目前最快的超级计算机快7个数量级。这一成果是我国继光量子计算原型机“九章”后在超导量子比特体系首次达到“量子计算优越性”里程碑。

有关负责人介绍，量子计算优越性的成功演示标志着量子计算研究进入到发展的第二阶段，开始量子纠错和近期应用的探索。“祖冲之二号”采用二维网格比特排布芯片架构，直接兼容表面码量子纠错算法，为量子纠错并进一步实现通用量子计算奠定了基础。同时，“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，有望在特定领域找到有实用价值的应用，预期应用包括量子机器学习、量子化学、量子近似优化等。

成功研制“九章二号”——

比目前最快的超级计算机快亿亿亿倍

据悉，中国科学技术大学潘建伟、陆朝阳、刘乃乐等组成的研究团队与中科院上海微系统所、国家并行计算机工程技术研究中心合作，发展了量子光源受激放大的理论和实验方法，构建了113个光子144模式的量子计算原型机“九章二号”，并实现了相位可编程功能，完成了对用于演示“量子计算优越性”的高斯玻色取样任务的快速求解。

根据现有理论，“九章二号”处理高斯玻色取样的速度比目前最快的超级计算机快亿亿亿倍。这一成果再次刷新了国际上光量子操纵的技术水平，进一步提供了量子计算加速的实验证据。相关论文今天以“编辑推荐”的形式发表在国际学术期刊《物理评论快报》上。（李依环、实习生丁元贺）

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