“祖沖之三號”問世！中國再創全球量子計算優越性里程碑

3月3日，中國科學技術大學教授、“祖沖之號”量子計算總師朱曉波（左一）與學生討論實驗結果。新華社發（代蕊攝）

新華社合肥3月3日電（記者徐海濤、何曦悅）中國科學家已成功構建目前最高水準超導量子計算機——105比特超導量子計算原型機“祖沖之三號”，再次打破超導體系量子計算優越性世界紀錄。

記者從中國科學技術大學獲悉，近期該校潘建偉、朱曉波、彭承志等成功構建“祖沖之三號”，處理“量子隨機線路采樣”問題的速度比目前國際最快的超級計算機快千萬億倍。

3月3日國際知名學術期刊《物理評論快報》發表了該成果，審稿人認為其“構建了目前最高水準的超導量子計算機”。

量子計算被認為可能是下一代信息革命的關鍵技術。量子計算優越性像個門檻，驗證了量子計算機超越傳統計算機的可行性，是量子計算具備應用價值的前提條件，也是一個國家量子計算研究實力的體現。

“祖沖之三號”包含105個可讀取比特和182個耦合比特，多項關鍵性能指標大幅提升。

這是“祖沖之三號”芯片示意圖。新華社發（中國科學技術大學供圖）

經測試，“祖沖之三號”完成83比特32層的隨機線路采樣，以目前最優經典算法為比較標準，計算速度比當前最快的超級計算機快千萬億倍，也比2024年10月谷歌公開發表的最新成果快百萬倍，為目前國際超導體系中最強的量子計算優越性。

2019年和2020年，美國和中國相繼推出量子計算原型機“懸鈴木”和“九章”，實現了“量子優越性”，其中“九章”使用的是光量子技術路線。

2021年，66比特的超導量子計算原型機“祖沖之二號”研制成功，中國率先成為在超導和光量子兩條技術路線上都實現“量子優越性”的國家。

國際學界主流觀點認為，量子計算發展需經歷“三步走”：第一步是實現量子計算優越性；第二步是研制可操縱數百個量子比特的量子模擬機，解決一些超級計算機無法勝任、具有重大實用價值的問題；第三步是大幅提高量子比特的操縱精度、集成數量和容錯能力，研制可編程的通用量子計算機。

據悉，“祖沖之三號”科研團隊正在量子糾錯、量子糾纏、量子模擬、量子化學等多方面加快探索。