国盾量子：“祖冲之三号”构建了目前最高水准的超导量子计算机

国盾量子发文称，中国科学技术大学潘建伟、朱晓波、彭承志等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“量子随机线路取样”任务的快速求解。

与现有最优经典算法相比，“祖冲之三号”处理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。

这一成果是我国继超导量子计算原型机“祖冲之二号”实现超导量子计算体系最强“量子计算优越性”后，再一次打破超导体系“量子计算优越性”纪录。相关论文于3月3日以封面论文形式发表在国际学术期刊《物理评论快报》上。

此次成果中，研究团队在66比特“祖冲之二号”的基础上，大幅提升了各项关键性能指标，实现了105个数据比特、182个耦合比特的“祖冲之三号”， 量子比特相干时间达到72us，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层的随机线路取样，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，也超过去年十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。

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。“祖冲之三号”采用二维网格比特排布芯片架构，直接兼容易于实现规模化拓展的表面码量子纠错算法，目前团队正基于“祖冲之三号”开展码距为7的表面码纠错研究，已取得良好进展，并计划进一步将码距扩展到9和11，为实现大规模量子比特的集成和操纵铺平道路。

杂志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”。