-
我国成功研制62比特可编程超导量子计算原型机“祖冲之号”
据中国科学技术大学网站5月8日消息,中国科大中科院量子信息与量子科技创新研究院(以下简称量子创新研究院)潘建伟、朱晓波、彭承志等组成的研究团队,成功研制了62比特可编程超导量子计算原型机“祖冲之号”,并在此基础上实现了可编程的二维量子行走。相关研究成果于2021年5月7日在线发表在国际学术期刊《科学》杂志上。
量子计算机在原理上具有超快的并行计算能力,可望通过特定算法在一些具有重大社会和经济价值的问题方面(如密码破译、大数据优化、材料设计、药物分析等)相比经典计算机实现指数级别的加速。当前,量子计算机研制作为世界科技前沿的重大挑战之一,已经成为欧美各发达国家竞相角逐的焦点。超导量子计算,作为最有希望实现可拓展量子计算的候选者之一,其核心目标是如何同步地增加所集成的量子比特数目以及提升超导量子比特性能,从而能够高精度相干操控更多的量子比特,实现对特定问题处理速度上的指数加速,并最终应用于实际问题中。
图: 二维超导量子比特芯片示意图, 每个橘色十字代表一个量子比特。
潘建伟、朱晓波、彭承志等长期瞄准超导量子计算的上述核心目标,取得了一系列重要进展。2019年初,在一维链结构12比特超导量子芯片上实现了12个量子比特纠缠“簇态”的制备,保真度达到70%(Phys. Rev. Lett. 122, 110501 (2019)),打破了之前创造的10个超导量子比特纠缠的纪录。同时,该团队开创性地将超导量子比特应用到量子行走的研究中,为未来多体物理现象的模拟以及利用量子行走进行通用量子计算的研究奠定了基础(Science 364, 753 (2019))。随后,团队将芯片结构从一维扩展到准二维,制备出包含24个比特的高性能超导量子处理器,并首次在固态量子计算系统中,实现了超过20比特的高精度量子相干调控(Phys. Rev. Lett. 123, 050502 (2019))。
近期,该团队在自主研制二维结构超导量子比特芯片的基础上,成功构建了国际上超导量子比特数目最多、包含62个比特的可编程超导量子计算原型机“祖冲之号”,并在该系统上成功进行了二维可编程量子行走的演示。研究团队在二维结构的超导量子比特芯片上,观察了单粒子及双粒子激发情形下的量子行走现象,实验研究了二维平面上量子信息传播速度,同时通过调制量子比特连接的拓扑结构的方式构建马赫-曾德尔干涉仪,实现了可编程的双粒子量子行走。该成果为在超导量子系统上实现量子优越性展示及可解决具有重大实用价值问题的量子计算研究奠定了技术基础。此外,基于“祖冲之号”量子计算原型机的二维可编程量子行走在量子搜索算法、通用量子计算等领域具有潜在应用,将是后续发展的重要方向。
上述项目受到了中国科学院、安徽省、科技部、上海市和基金委的支持。
- 责任编辑: 连政 
-
华为丁耘:携手共进,点亮1000座5G智慧工厂
2021-05-08 17:12 华为 -
哈工大团队详解微纳机器人如何首次主动靶向治疗脑胶质瘤
2021-05-07 07:48 科技前沿 -
80%高科技企业失败的原因,在技术以外
2021-05-06 08:18 中国经济 -
研究了20多年翼龙和恐龙,很多人羡慕,我觉得羡慕是应该的
2021-05-02 08:47 -
武汉智慧城市“一码互联”荣获2021数字中国创新大赛一等奖
2021-04-30 13:40 智慧武汉 -
天和入轨!独家揭秘“太空母港”飞天路
2021-04-30 11:56 新时代新气象新作为 -
2021年一季度中国手机市场排名出炉:vivo第一,同比增长79%
2021-04-30 11:25 -
“留光”1小时!我国科学家刷新世界纪录迈向“量子U盘”
2021-04-25 22:28 科技前沿 -
中国将论证建设近地小行星防御系统
2021-04-24 12:21 航空航天 -
祝融号!中国首辆火星车有名字了
2021-04-24 10:08 航空航天 -
第六个航天日 中国深空探测任务都有哪些进展?
2021-04-24 07:54 航空航天 -
茅台总工落选中国工程院院士候选人
2021-04-23 12:35 -
“不要觉得互联网比制造强,制造是根本,互联网是如虎添翼”
2021-04-20 10:51 博鳌论坛 -
PDF格式发明者查尔斯·格什克逝世
2021-04-20 07:05 -
政策红利消退,三一重能闯关科创板就能成为“中国第一”?
2021-04-16 18:07 -
中美科研团队造出首个“人-猴胚胎”
2021-04-16 17:28 医学 -
全球领先!我国在建核电机组装机容量,连续多年保持世界第一
2021-04-14 13:54 核电 -
发布“云智原生”战略和“数字大脑2021”,新华三加速释放数据价值
2021-04-09 19:45 大公司 -
芯耀辉宣布余成斌教授出任联席CEO
2021-04-07 08:58 -
里程碑!人类首次发现银河系超高能宇宙线源存在证据
2021-04-03 11:17 科技前沿
相关推荐 -
国防部表态:中方不会在南海问题上任菲胡来 评论 74关于ASML出口管制,荷兰首相在华表态 评论 446警惕!“隐秘”的调查暗藏国家安全风险 评论 121巴总理召开紧急会议,“事关在巴中国公民” 评论 80习近平会见美国工商界和战略学术界代表 评论 27最新闻 Hot
-
银河系中心超大质量黑洞,又一张偏振图像来了
-
竟还有这样给他们洗白的:“善良有爱心”、“胆小不敢杀鸡”…
-
“港独分子”作证:他勾结外国反华政客!
-
这个数据,孟买首次超越北京
-
浙大社会学系第3次更新:赵鼎新再度“荣休”
-
美国务院一官员辞职:自焚军人最后的留言让我难以忘怀
-
日本资助的项目被搁置,斯里兰卡:中国承诺帮我们
-
关于ASML出口管制,荷兰首相在华表态
-
耶伦:我要当面“警告”中国,你们东西太便宜,搞得美国企业破产
-
警惕!“隐秘”的调查暗藏国家安全风险
-
普京反问:我们跨越大洋跑到美国边境了吗?
-
“美国暴露了”
-
“为何总觉得你们的生活方式比我们好?甚至连提问方式都…”
-
中企被迫退出竞标,“欧盟借这招威慑外企”
-
他威胁“不停火就断交”,以色列怒了
-
美媒“拆台”:哪有火车?你咋坐的?
-