2025年3月4日凌晨6点,中国科学技术大学潘建伟、朱晓波、彭承志等科研团队宣布成功研制105比特超导量子计算原型机“祖冲之三号”,再次刷新全球超导体系量子计算优越性纪录。这一里程碑式的成果标志着中国在量子计算领域迈出了坚实的一步,为全球量子计算技术的发展注入了新的活力。
“祖冲之三号”的技术突破“祖冲之三号”包含105个可读取比特和182个耦合比特,其核心性能指标实现了大幅提升。量子比特相干时间达到72微秒,并行单比特门保真度为99.90%,并行两比特门保真度为99.62%,并行读取保真度为99.13%,综合性能达到国际领先水平。

在测试中,“祖冲之三号”完成了83比特32层的随机线路采样任务,计算速度比目前最快的超级计算机快千万亿倍,远超2024年10月谷歌发布的67比特超导量子处理器“悬铃木”的百万倍性能。这一成果不仅验证了量子计算的优越性,也为未来量子计算的实际应用奠定了坚实基础。

量子计算优越性是指量子计算机在特定任务上超越经典计算机的能力。这一概念的实现是量子计算迈向实用化的关键一步。2019年,谷歌率先宣称实现量子计算优越性,但其成果在2023年被中国科学技术大学通过更先进的经典算法推翻。

“祖冲之三号”的成功不仅再次证明了中国在量子计算领域的领先地位,也为全球量子计算技术的发展提供了新的方向。量子计算优越性的实现,标志着量子计算从理论走向实践的转折点,为未来解决复杂科学问题和实际应用问题打开了新的大门。

中国在量子计算领域的成就并非一蹴而就。从2020年“九章”光量子计算机实现量子优越性,到2021年“祖冲之二号”在超导体系中的突破,再到如今的“祖冲之三号”,中国始终走在全球量子计算研究的前沿。

与美国的竞争尤为激烈。2019年,谷歌的“悬铃木”处理器率先实现量子优越性,但中国通过“九章”和“祖冲之”系列迅速赶超。2024年10月,谷歌发布“悬铃木”最新成果,但“祖冲之三号”的性能再次超越其百万倍,彰显了中国在量子计算领域的强大实力。
未来展望“祖冲之三号”的成功只是中国量子计算发展的一个起点。科研团队正在量子纠错、量子纠缠、量子模拟、量子化学等领域加快探索,为实现大规模量子比特的集成和操纵铺平道路。

量子计算的未来发展将经历“三步走”:第一步是实现量子计算优越性;第二步是研制可操纵数百个量子比特的量子模拟机;第三步是实现可编程的通用量子计算机。“祖冲之三号”的成功为第二步和第三步的实现奠定了坚实基础。

结语
“祖冲之三号”的问世是中国量子计算领域的又一重大突破,也是全球量子计算技术发展的重要里程碑。这一成果不仅展现了中国在量子计算领域的领先地位,也为未来量子计算的实际应用提供了无限可能。随着科研团队的不断探索,量子计算的未来将更加光明,人类也将迎来信息革命的新纪元。