产研结合！国盾量子助力我国超导体系实现“量子计算优越性”

中国科学技术大学10月26日发布消息，该校潘建伟、朱晓波、彭承志等组成的研究团队与中科院上海技术物理研究所合作，成功构建66比特可编程超导量子计算原型机“祖冲之二号”，实现了对“量子随机线路取样”任务的快速求解，使得我国首次在超导体系达到了“量子计算优越性”里程碑。国盾量子充分发挥了企业在科技创新中的作用，是这项“硬科技”研究的参与单位之一。

量子计算机对特定问题的求解超越超级计算机，即量子计算优越性，是量子计算发展的第一个里程碑，达到该里程碑需要相干操纵50个以上量子比特。超导量子比特与光量子比特是国际公认的有望实现可扩展量子计算的物理体系。去年我国科学家构建的76个光子的量子计算原型机“九章一号”，求解数学算法高斯玻色取样只需200秒，使我国首次实现“量子计算优越性”。

据了解，研究团队在今年5月发布的“祖冲之一号”的基础上，采用全新的倒装焊3D封装工艺，解决了大规模比特集成的问题，研制成功了“祖冲之二号”，实现了66个数据比特、110个耦合比特、11路读取的高密度集成，最大态空间维度达到了10的19次方。通过量子编程的方式，研究人员实现了对量子随机线路取样，演示了“祖冲之二号”可用于执行任意量子算法的编程能力。

根据目前已公开的最优化经典算法，“祖冲之二号”处理量子随机线路取样问题，计算复杂度比谷歌的53比特超导量子计算原型机“悬铃木”提高了6个数量级，在计算速度上，“悬铃木”比目前最快的超级计算机快2个数量级，“祖冲之二号”比目前最快的超级计算机快7个数量级。（近日，研究团队又有了新的进展，通过操控其上的60个量子比特，“祖冲之2.1”所完成任务的难度比“祖冲之2.0”又高出了3个数量级。）

值得注意的是，“祖冲之二号”也是我国量子息领域“产学研”联合攻关的一个缩影。论文作者特别感谢了国盾量子在室温电子学系统搭建和维护上的贡献。除了中国科学技术大学研究员、国盾量子董事长彭承志外，该公司量子调控部洪林音、杨威风、周亮是论文的署名作者，并有多名其他技术人员参与了“祖冲之二号”项目。

我国正在加强量子科技发展战略谋划和系统布局，统筹基础研究、前沿技术、工程技术研发。国盾量子作中国最早从事量子科技产业化的企业，坚持“以科研引导产业，以产业反哺前沿科研”，推动“产学研用”深度融合。在量子计算领域，国盾量子已携手中国科大突破国外同类技术垄断，推出自主可控的国产超导量子计算调控系统——“ez-Q Engine”，服务了国内多家科研客户。企业在集成化、工业化过程的经验积累和可靠性提升，也反过来为包括“祖冲之二号”在内的前沿量子计算研究提供助力。

“祖冲之二号” 使我国成为目前世界上惟一在两种物理体系达到“量子计算优越性”里程碑的国家，相关论文发表在著名物理学期刊《Physical Review Letters》（被选为“编辑推荐”）和中国科学院主办的《Science Bulletin》上，相关实验数据已独家发布在中科院量子息和量子科技创新研究院“量子计算云平台”上，供外部查阅下载及交流分享。作为一个集实验、交流、分享为一体的量子计算公共平台息系统，云平台致力为用户提供一个权威、多元和互动的量子计算科技社区，并带动更多的量子物理爱好者、科研和工业用户利用此平台探索量子计算在各个方面的研究和应用。

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