中国量子计算再创里程碑!祖冲之三号打破全球纪录

翠翠说事 2025-03-05 09:24:53

量子科技再攀高峰!中国科学家今日宣布成功构建全球最强超导量子计算机"祖冲之三号"北京时间2025年3月4日,中国科学技术大学潘建伟、朱晓波、彭承志团队联合国内多家科研机构,正式发布105比特超导量子计算原型机"祖冲之三号"。这一成果以封面论文形式发表于《物理评论快报》,并引发全球科技界震动。该原型机在"量子随机线路采样"任务中,计算速度比当前最快超级计算机快千万亿倍,比谷歌2024年10月最新成果快百万倍,标志着我国在量子计算领域再次实现跨越式突破。

一、技术突破:从66到105比特的跃迁

"祖冲之三号"集成了105个可读取比特和182个耦合比特,相较于2021年发布的66比特"祖冲之二号",其核心性能指标全面提升:

量子比特相干时间达到72微秒单比特门保真度达99.90%双比特门保真度达99.62%并行读取保真度突破99.13%在实测中,该机器仅用83比特32层线路即完成对经典算法的碾压级超越,其采用的二维网格芯片架构更兼容表面码纠错算法,为后续规模化拓展奠定基础。二、国际竞争:中美交替领跑的量子霸权争夺

量子计算优越性被誉为"量子霸权"的入场券。自2019年谷歌"悬铃木"与2020年中国"九章"光量子计算机实现首轮对抗后,中美在超导、光量子双赛道的竞争日趋白热化:

2021年:中国凭借"祖冲之二号"成为全球唯一在两条技术路线均实现优越性的国家2024年:谷歌发布67比特"悬铃木"处理器,宣称超算模拟需9个数量级时间2025年:祖冲之三号以15个数量级优势反超,刷新超导体系纪录值得关注的是,中国团队曾于2023年用经典算法推翻谷歌的优越性宣称,此次成果更被《物理》杂志专文评述为"构建了目前最高水准的超导量子计算机"。三、战略意义:从实验室到产业化的三步走

国际学界公认量子计算需经历三阶段发展:

优越性验证(已完成)专用量子模拟机(当前攻关方向)通用量子计算机(10-15年目标)"祖冲之三号"团队已启动码距为7的表面码纠错研究,计划逐步扩展至11码距,这将直接决定未来容错量子计算机的实用化进程。据朱晓波教授透露,团队正同步推进量子化学模拟、新材料研发等应用探索,预计在药物设计、能源优化等领域率先落地。四、未来展望:一场改写科技格局的革命

量子计算被视为继人工智能后的下一场技术革命。若实现通用型量子计算机:

密码学:现有加密体系或被量子算法瞬间破解药物研发:分子级模拟将缩短新药研发周期数十年气候预测:超复杂气候模型可精确计算至区域级别正如潘建伟院士所言:"祖冲之三号不是终点,而是通向量子信息时代的桥梁。"随着我国在量子纠错、多比特协同控制等核心技术上的持续突破,一个属于中国的量子科技新时代正在加速到来。

结语从"九章"到"祖冲之三号",中国量子计算团队用五年时间完成从追赶到领跑的蜕变。这场科技长征的背后,是数千名科研人员夜以继日的攻坚,更是国家战略科技力量的集中体现。当西方仍在争论"量子优势是否真实存在"时,东方智慧已用实实在在的千万亿倍算力差距给出答案。量子计算的星辰大海,中国正以自主创新之力,驶向深蓝。

(本文综合自《物理评论快报》、新华社、中国科大等权威信源)

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