中國科學技術大學的研究團隊攜手多家科研單位，成功研制出一款名為“祖沖之三號”的超導量子計算原型機，標志著中國在量子計算領域取得了重大突破。這款原型機集成了105個可讀取比特和182個耦合比特，全部位于同一芯片上，專注于執行量子隨機線路采樣任務。
“祖沖之三號”不僅在硬件設計上實現了飛躍，更在實際應用中展現了驚人的性能。與當前最優的經典算法相比，它在處理量子隨機線路采樣問題時，速度比最快的超級計算機快了整整15個數量級。這一成就不僅超越了谷歌在2024年10月發表的最新成果6個數量級，也再次刷新了中國在超導量子計算體系中的優越性紀錄。
該研究成果的發布，不僅驗證了量子計算系統超越傳統超級計算機的可行性，更為量子計算的實際應用奠定了堅實的基礎。作為量子計算具備應用價值的前提條件，量子計算優越性的實現是衡量一個國家量子計算研究實力的重要指標。在這一領域，中國與美國并駕齊驅，處于國際領先的第一方陣。
“祖沖之三號”在“祖沖之二號”的基礎上，對各項關鍵性能指標進行了顯著提升。量子比特的相干時間達到了72微秒，并行單比特門保真度高達99.90%，并行兩比特門保真度為99.62%，并行讀取保真度也達到了99.13%。這些卓越的性能指標，使得“祖沖之三號”的綜合性能達到了國際領先水平。
為了充分展示“祖沖之三號”的性能，研究團隊在其系統上完成了83比特32層的隨機線路采樣任務。與當前最優的經典算法相比，它的計算速度遠超最強超算，再次證明了其在超導體系中的量子計算優越性。這一成就不僅為量子計算的發展注入了新的動力，也為后續的研究提供了堅實的基礎。
“祖沖之三號”的成功研制，不僅體現了中國在量子計算領域的強大實力，更為未來的研究開辟了廣闊的道路。團隊正在基于這款原型機開展量子糾錯、量子糾纏、量子模擬、量子化學等多方面的探索。采用二維網格比特排布芯片架構的“祖沖之三號”，易于實現規模化拓展的表面碼量子糾錯算法，為大規模量子比特的集成和操縱鋪平了道路。
