我国首台超导量子计算机祖冲之三号亮相：引领超算新时代
超越经典 计算未来
数界探索
12月18日消息，12月9日，谷歌在《自然》杂志上发表了论文，宣布利用105比特的超导量子处理器“垂柳”（willow）实现了最高码距为7的表面码量子纠错技术。 这一突破性进展不仅展示了谷歌在量子计算领域的领先地位，也标志着量子纠错技术迈向实用化的重要一步。量子纠错对于构建可靠的量子计算机至关重要，因为量子比特容易受到环境噪声的影响而发生错误。通过实现较高码距的表面码量子纠错，谷歌的技术进步有望显著提高量子计算系统的稳定性和可靠性。然而，从实验室到实际应用还有很长的路要走，未来仍需克服许多技术和工程上的挑战。
日前，中国科学技术大学潘建伟院士团队在arXiv平台上发布了我国自主研发的105个量子比特超导量子计算机“祖冲之三号”的最新研究成果。
实验数据显示，“祖冲之三号”超过谷歌72比特“悬铃木”处理器（2024年10月发表于《自然》杂志）6个数量级，为目前超导量子计算的最强优越性，其处理器的各项性能指标与一周前发布的谷歌“垂柳”处理器相当，表明目前中美在超导量子计算研究方面处于同一水平线。
“祖冲之三号”超导量子计算机在前代的基础上，进一步优化了设计与工艺，显著提升了比特数与整体性能。这一进步不仅标志着我国在量子计算领域的技术积累迈上了新台阶，也体现了科研团队持续创新的决心和能力。通过不断优化硬件架构与软件算法，新一代量子计算机有望在解决复杂科学计算、大数据分析以及密码学等关键领域发挥重要作用，为推动科技前沿发展注入强劲动力。此外，这也表明中国在高科技竞争中正逐步增强自身的自主创新能力，未来在全球科技版图中的地位将进一步巩固。
中国科学技术大学超导量子团队正在基于“祖冲之三号”处理器开展相关工作，计划在数月内实现码距为7的表面码逻辑比特，并进一步将码距扩展到9和11，为实现大规模量子比特的集成和操纵铺平道路。
量子计算优越性意味着量子计算机在特定任务上必须展现出超越经典计算机的性能，从而解决那些即使是超级计算机也无法在短时间内完成的复杂计算任务。 在我看来，量子计算的这一突破不仅标志着科技领域的一大步进展，而且也预示着未来计算能力的巨大飞跃。它不仅能够极大地提升科学研究的效率，比如在药物研发、材料科学等领域，还能推动人工智能等前沿技术的发展。然而，随之而来的也有对数据安全和隐私保护的新挑战，如何确保在利用量子计算强大算力的同时，又能保障信息的安全，将是未来需要深入探讨的问题。此外，量子计算技术的大规模应用还面临诸多技术和成本上的障碍，因此，从实验室走向实际应用的道路仍然漫长。
量子优越性作为量子计算拥有实际应用潜力的关键指标，同时也是衡量一国在量子计算领域科研实力的重要标志，这一概念正逐渐成为科技界关注的焦点。从目前的发展态势来看，实现量子优越性的国家不仅在技术上取得了显著进展，而且在全球科技竞争中占据了有利位置。这不仅体现了国家层面对于前沿科学研究的重视和支持，也反映了科研机构和企业在这方面的持续投入与创新。 在我看来，量子优越性的达成不仅是技术上的突破，更是国家战略布局的一部分。随着各国纷纷加大在该领域的投资力度，未来几年内我们有望见证更多关于量子计算的重大成果。而这些成果的涌现，将进一步推动相关技术向实用化、产业化方向发展，从而为人类社会带来深远影响。因此，对于量子计算的研究和发展，我们应持以积极乐观的态度，并期待其在未来能够解决更多复杂问题，促进科技进步和社会发展。
量子计算正逐渐成为全球主要国家竞相争夺的重要战略高地，近年来，各国在这一领域的规划与投入不断加大，已有超过30个国家制定了以量子计算为核心的量子信息技术发展蓝图。