記者5月8日從中國科學技術大學獲悉，該校潘建偉院士團隊近期成功研制了目前國際上超導量子比特數(shù)量最多的量子計算原型機“祖沖之號”，操縱的超導量子比特達到62個，并在此基礎上實現(xiàn)了可編程的二維量子行走。日前，國際權威學術期刊《科學》發(fā)表了該研究成果。
當前，量子計算機作為世界科技前沿重大挑戰(zhàn)之一，已成為各國角逐的焦點。量子計算機在原理上具有超快的并行計算能力，可望通過特定算法在密碼破譯、大數(shù)據(jù)優(yōu)化、天氣預報、材料設計、藥物分析等領域，提供相比傳統(tǒng)計算機指數(shù)級別的加速。
國際學術界研究量子計算有多條技術路線，超導量子計算是其中最有希望的候選者之一，其核心研究目標是增加“可操縱”的量子比特數(shù)量，并提升操縱的精度，最終應用于實際問題。
中科大潘建偉、朱曉波、彭承志等人長期研究超導量子計算，先后實現(xiàn)了保真度達70%的12比特超導量子芯片、24個比特的高性能超導量子處理器等國際前沿成果。近期，他們在自主研制二維結構超導量子比特芯片的基礎上，成功構建了目前國際上超導量子比特數(shù)目最多、包含62個比特的可編程超導量子計算原型機“祖沖之號”。
研究團隊在二維結構的超導量子比特芯片上，觀察了單粒子及雙粒子激發(fā)情形下的量子行走現(xiàn)象，實驗研究了二維平面上量子信息傳播速度，同時通過調制量子比特連接的拓撲結構的方式構建馬赫—曾德爾干涉儀，實現(xiàn)了可編程的雙粒子量子行走。
據(jù)悉，該成果為在超導量子系統(tǒng)上實現(xiàn)量子優(yōu)越性，以及后續(xù)研究具有重大實用價值的量子計算奠定了技術基礎。此外，基于“祖沖之號”量子計算原型機的二維可編程量子行走，在量子搜索算法、通用量子計算等領域具有潛在應用，也將是后續(xù)重要的發(fā)展方向。(記者徐海濤)
關鍵詞： 62比特量子計算原型機
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