陸量子電腦「祖沖之號」運算1.2小時 等於超級電腦跑8年
「我們估計『祖沖之號』在1.2小時內完成的採樣任務，最強大的超級電腦至少需要8年的時間。」6月28日，中國科學院院士、中國科學技術大學教授潘建偉的團隊在arXiv平臺上傳題爲「Strong quantum computational advantage using a superconducting quantum processor」〈使用超導量子處理器具備強大的量子計算優勢〉的論文預印版中寫道。
《澎湃新聞》報導，潘建偉團隊稱，爲了證明量子計算的優越性，用高精度的控制將量子位擴展到大量量子位是必不可少的。該團隊開發了一個二維可編程超導量子處理器——「祖沖之號」，它是由66個功能量子比特組成的可調諧耦合結構，這比之前的原型機增加了4個量子比特。
「我們使用隨機量子電路採樣作爲衡量量子處理器整體能力的指標。」潘建偉團隊表示，實驗結果表明，該處理器能夠以高達56個量子比特和20個週期的系統大小完成採樣任務。
潘建偉團隊稱，該實驗明確建立了一個計算任務，量子電腦可以在1.2小時內完成，但對於任何超級電腦來說，至少需要一個不合理的時間。
澎湃新聞報導，「祖沖之號」於今年5月研製成功，相關研究成果於2021年5月7日線上發表在國際學術期刊《科學》雜誌上。
中國科學院量子信息與量子科技創新研究院官網刊文介紹稱，量子電腦在原理上具有超快的並行計算能力，可望通過特定算法在一些具有重大社會和經濟價值的問題方面（如密碼破譯、大數據優化、材料設計、藥物分析等）相比經典電腦實現指數級別的加速運算能力。
當前，量子電腦研製作爲世界科技前沿的重大挑戰之一，已經成爲歐美各發達國家競相角逐的焦點。超導量子計算，作爲最有希望實現可拓展量子計算的候選者之一，其核心目標是如何同步地增加所集成的量子比特數目以及提升超導量子比特性能，從而能夠高精度相關操控更多的量子比特，實現對特定問題處理速度上的指數加速，並最終應用於實際問題中。
論文稱，潘建偉、朱曉波、彭承志等長期瞄準超導量子計算的上述核心目標，取得了一系列重要進展。近期，該團隊在自主研製二維結構超導量子比特芯片的基礎上，成功構建了國際上超導量子比特數目最多、包含62個比特的可編程超導量子計算原型機「祖沖之號」，並在該系統上成功進行了二維可編程量子行走的演示。
此外，基於「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，將是後續發展的重要方向。上述項目受到了中國科學院、安徽省、科技部、上海市和基金委的支持。