刷新世界紀錄！中國成功構建超導量子計算機「祖沖之三號」

（香港文匯網記者趙臣 合肥報道）記者從中國科學技術大學獲悉，該校潘建偉、朱曉波、彭承志等，與上海量子科學研究中心、河南省量子信息與量子密碼重點實驗室、中國計量科學研究院、濟南量子技術研究院、西安電子科技大學微電子學院以及中國科學院理論物理研究所等單位合作，成功構建105比特超導量子計算原型機「祖沖之三號」，處理量子隨機線路採樣問題的速度比目前國際最快的超級計算機快千萬億倍，再次打破超導體系量子計算優越性世界紀錄。

據介紹，「量子計算優越性」驗證了量子計算系統能夠超越傳統超級計算機的可行性，是量子計算具備應用價值的前提條件，也是當前一個國家量子計算研究實力的直接體現。在這一方面，中美是目前國際第一方陣，呈現交替領先的態勢。

2019年，谷歌率先宣稱實現量子計算優越性。谷歌53比特「懸鈴木」處理器在200秒內完成的隨機線路採樣任務，用當時最快的超級計算機進行模擬需要約一萬年。但在2023年，中國科大演示了更先進的經典算法，用1400餘塊A100 GPU僅需約14秒即可完成同樣的任務；如果用「前沿」超算並配備更大的內存，則預計只需1.6秒即可完成，因此谷歌當時的「量子計算優越性」宣稱已被中國科大推翻。

以最優經典算法為比較標準，國際上首個被嚴格證明的量子計算優越性由中國科大於2020年在「九章」光量子計算原型機上實現；而超導體系首個被嚴格證明的量子計算優越性由本研究團隊於2021年在「祖沖之二號」處理器上實現。2023年，中國科大研發的255光子「九章三號」量子優越性超越經典超算16個數量級。2024年10月，谷歌67比特超導量子處理器「懸鈴木」量子優越性超越經典超算9個數量級。

此次中國科大研究團隊在66比特「祖沖之二號」的基礎上，大幅提升了各項關鍵性能指標，實現了105個數據比特、182個耦合比特的「祖沖之三號」，綜合性能達到國際領先水平。為測試其性能，團隊在「祖沖之三號」系統上完成了83 比特 32 層的隨機線路採樣，以目前最優經典算法為比較標準，計算速度比最強超算快15個數量級，也超過去年十月谷歌公開發表的最新成果6個數量級，為目前超導體系最強量子計算優越性。

量子優越性是量子計算強大性能的綜合體現。在「祖沖之三號」取得最強「量子計算優越性」後，團隊正繼續開展量子糾錯、量子糾纏、量子模擬、量子化學等多方面探索。

3月3日，國際知名學術期刊《物理評論快報》發表了「祖沖之三號」的相關成果，審稿人認為其「構建了目前最高水準的超導量子計算機」。