我国“祖冲之号”量子计算机再次刷新纪录：1.2 小时完成超算 8 年计算量

IT之家 7 月 3 日消息 中国研制出的 62 比特可编程超导量子计算原型机祖冲之号再次刷新纪录，世界最强的超级计算机 8 年才能完成的任务，用 "祖冲之号" 量子计算机最短 1.2 个小时就能实现。

据澎湃新闻报道，6 月 28 日，中国科学院院士、中国科学技术大学教授潘建伟的团队在 arXiv 平台上传题为“Strong quantum computational advantage using a superconducting quantum processor”（《利用超导量子处理器实现量子计算优越性》）的论文预印版中写道，“我们的工作建立了一种‘经典计算在合理的计算时间内无法实现的’明确的量子计算优势。而高精度、可编程的量子计算平台，为探索新的多体现象和实现复杂的量子算法，打开了新大门。”

论文摘要中提到，放大到具有高精度控制的大量量子位元，是证明量子计算优势以指数速度超过经典硬件和算法改进的关键。

研究团队称，为了证明量子计算的优越性，用高精度的控制将量子位扩展到大量量子位是必不可少的。该团队开发了一个二维可编程超导量子处理器 —— 祖冲之号，它是由 66 个功能量子比特组成的可调谐耦合结构，这比之前的原型机增加了 4 个量子比特。“我们使用随机量子电路采样作为衡量量子处理器整体能力的指标。”潘建伟团队表示，实验结果表明，该处理器能够仅用 56 个量子比特、20 个周期，就完成相关采样任务。

该任务的经典模拟的计算成本，估计比以前在 53 量子比特的谷歌 Sycamore 处理器上的工作高 2-3 个数量级。也就是说 —— 量子优越性要强 2-3 个数量级。

据他们估计，最强大的超级计算机，也至少需要 8 年时间才能完成“祖冲之号”如今 1.2 小时左右的计算量和采样任务。这距离我国 2020 年 12 月 4 日首次实现量子计算优越性，仅仅过去了 7 个月。

IT之家了解到，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。