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中国科学技术大学成功构建了105比特超导量子计算原型机“祖冲之三号”，实现了对“量子随机线路采样”任务的快速求解，速度比目前最快的超级计算机快15个数量级，再次刷新超导体系量子计算优越性纪录。

　　3日，记者从中国科学技术大学获悉，该校潘建伟、朱晓波、彭承志等研究人员与国内相关单位合作，成功构建了105比特（包含105个可读取比特和182个耦合比特）超导量子计算原型机“祖冲之三号”，实现了对“量子随机线路采样”任务的快速求解。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，展示了中国在量子计算领域的重大突破。

　　与现有最优经典算法相比，“祖冲之三号”在处理量子随机线路采样问题时，速度比目前最快的超级计算机快15个数量级，甚至超过了谷歌在2024年10月公开发表的最新成果6个数量级。这一成果标志着我国继超导量子计算原型机“祖冲之二号”后，再次在超导体系量子计算优越性上刷新纪录，巩固了我国在国际量子计算竞赛中的领先地位。

　　“量子计算优越性”是验证量子计算系统能否超越传统超级计算机的关键，也是量子计算具备实际应用价值的前提。目前，中美两国在这一领域处于国际领先位置，竞争激烈。

　　研究团队在66比特“祖冲之二号”的基础上，对各项关键性能指标进行了大幅提升，成功研发出105个数据比特、182个耦合比特的“祖冲之三号”，其量子比特相干时间达到72微秒，并行单比特门保真度高达99.90%，并行两比特门保真度达到99.62%，并行读取保真度也达到了99.13%，整体性能已达到国际顶尖水平。

　　朱晓波介绍，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”取得显著成果后，研究团队正继续深入探索量子纠错、量子纠缠、量子模拟以及量子化学等多个领域。该原型机采用的二维网格比特排布芯片架构，易于实现规模化拓展的表面码量子纠错算法，目前团队已基于“祖冲之三号”开展码距为7的表面码纠错研究，并取得良好进展，计划进一步扩展码距至9和11，为大规模量子比特的集成和操纵奠定坚实基础。

（文章来源：科技日报）