我國科研團隊成功破解超導量子計算「速度與保真度」矛盾

（香港文匯報記者趙臣 合肥報道）據安徽省量子計算芯片重點實驗室消息，內地量子計算龍頭企業——本源量子計算科技（合肥）有限公司與中國科學技術大學聯合研究團隊，創新性提出的「參數空間擴展受控相位門（PSE-CZ）」方案，近日成功破解了超導量子計算領域長期存在的速度與保真度相互制約難題，讓兩比特量子門在保持高速的同時大幅提升精度。相關成果已發表於國際物理頂級期刊《物理評論快報》，實驗驗證工作在我國自主超導量子計算機「本源悟空」上完成。

據介紹，量子計算機要完成複雜計算，離不開「量子門」的基本操作。穩定可靠的量子計算，要求量子門同時具備超快操作速度與超高運算保真度。但長期以來，這兩點一直存在難以調和的矛盾：量子門操作速度越快，硬件波形失真、時序偏差等問題就越明顯，會導致精準度大幅下降；如果為了保證準確率放慢速度，又會拖累量子計算機的整體運行效率，這也是制約量子計算機發展的關鍵瓶頸。

針對這一問題，研究團隊創新提出「參數空間擴展受控相位門（PSE-CZ）」方案。本源量子測控科學家楊小燕博士介紹：「該方案在不延長脈衝時間的前提下，通過將脈衝中間區域的失諧量拆分為兩個獨立可調的參數，為系統增加了一枚『調節旋鈕』。依靠這一創新機制，系統可同步糾正洩漏和相位兩類誤差，實現速度與高保真度的兼顧。」

依託「本源悟空」超導量子計算機，團隊選取了20對兩比特量子門開展測試。結果顯示，PSE-CZ方案能夠有效降低短時畸變引起的相干誤差，使量子門性能更加接近退相干極限。即使在30–40納秒的極短門長條件下，PSE-CZ仍保持優於傳統CZ門的穩定性能。

據悉，該方案不僅適配超導量子計算體系，還可推廣至離子阱、固態自旋等多種量子計算平台，有望為實現更快、更高保真的量子邏輯操作提供新方法。

本源量子是中國第一家量子計算公司，聚焦全棧式量子計算機研發，已初步構建量子芯片系統、量子計算測控系統、環境支撐系統、量子操作系統與軟件、量子計算雲平台、量子計算應用軟件為核心的「三硬三軟」量子計算技術體系。其自主研發的「本源悟空」系列超導量子計算機已面向全球192個國家和地區提供穩定量子計算服務，累計遠程訪問量超5200萬人次，完成運算任務超100萬個。