中国科学家成功研发“祖冲之三号”量子计算原型机计算能力超越现有超级机千万亿倍

时间: 2025-04-23 07:42:33 |   作者: 产品中心

  2025年3月3日,中国科学技术大学的潘建伟、朱晓波、彭承志等科研团队联合多家科研机构,宣布成功研制出全球最先进的超导量子计算原型机“祖冲之三号”。这一突破标志着量子计算领域的重大进步,也是中国在全球科学技术竞争中的又一重要成果。与前代量子计算机“祖冲之二号”相比,“祖冲之三号”不仅在量子比特数量上有了从66比特到105比特的显著提升,更在计算能力上展示了惊人的进步,在处理量子随机线路采样任务时,其速度比当前最快的超级计算机快出千万亿倍,刷新了多个世界纪录。

  “祖冲之三号”在量子比特的质量和数量上的提升,使其在国际舞台上具备了无可争议的竞争力。该原型机包含105个可读取比特和182个耦合比特,量子比特的相干时间达到了72微秒,单比特门保线%。通过测试,该机器以最优经典算法为标准完成83比特32层随机线路采样,表现出了压倒性的优势,甚至比谷歌2024年发布的67比特处理器快6个数量级。这样的技术成熟度,意味着“祖冲之三号”不但可以用于基本研究,更准备进入实际应用阶段。

  在设计和架构方面,“祖冲之三号”采用了创新的二维网格比特排布方案,这一设计兼容表面码量子纠错算法,为未来大规模的量子计算机发展奠定了基础。团队目前已经在此基础上开展了码距为7的表面码纠错研究,并计划未来扩展到码距9和11。这一系列的创新不仅展示了中国在超导量子计算领域的技术前沿,更为全世界提供了可供借鉴的研究路径。

  美国的研究团队在量子优越性竞赛中长期处在领头羊,但随着“祖冲之三号”的问世,中美之间的竞争已然白热化。从2019年谷歌首次宣称量子优越性以来,中国团队则凭借优化经典算法,成功反超。在光量子和超导量子两条技术路线均实现优越性的情况下,中国已成为全世界唯一一个在这两条路径上都处于领先的国家。这一事实让国家在未来的技术主导权竞争中占据了重要的战略地位。

  在未来应用方面,“祖冲之三号”可望在多个领域展现其潜力。量子模拟技术有望高效解决经典计算机难以模拟的复杂系统问题,如高温超导机制和新型材料的设计,推动能源与材料科学的变革。此外,通过精准的分子模拟,该设备将极大加速药物分子的研发进程,并推动生物医学的进步。最后,面对传统加密算法的威胁,量子计算也促使量子安全通信技术的发展,成为建立未来量子通信网络的核心工具。

  尽管“祖冲之三号”的推出让人倍感振奋,但量子计算行业依然面临着挑战。学术界一致认为,实现通用量子计算机仍需经历三个重要阶段:首先是验证量子优越性,接着是构建专用量子模拟机,最后才是实现通用量子计算。尽管当前已取得阶段性成果,但要达到百万级量子比特的集成与高精度的纠错仍需不懈努力。“祖冲之三号”团队正在加速进行的量子纠错与化学模拟研究,为迈向下一个阶段奠定了基础。

  “祖冲之三号”的成功不仅是技术上的重大里程碑,更是中国在全球科学技术竞争中的战略宣言。随着量子计算技术的慢慢的提升,行业格局有望被彻底重塑,影响信息技术、能源产业、医学等多个领域。正如潘建伟院士所言:“量子计算的未来,属于敢于跨越‘无人区’的探索者。”这不仅意味着一场新的行业革命即将来临,更呼唤全社会关注这个具有变革潜力的领域。在这样关键的时刻,市场参与者应积极关注量子计算的发展动态,以便把握行业带来的新机遇。返回搜狐,查看更加多


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