本报讯 （首席记者许琦敏）记者昨天从中国科学技术大学获悉，该校潘建伟院士团队近期成功研制了62比特可编程超导量子计算原型机“祖冲之号”，操纵的超导量子比特达到62个，并在此基础上实现了可编程的二维量子行走。相关研究成果日前在线发表于国际权威学术期刊《科学》杂志。

量子计算机在原理上具有超快的并行计算能力，有望通过特定算法，在诸如密码破译、大数据优化、材料设计、药物分析等具有重大社会和经济价值的问题方面，实现相比经典计算机在计算速度上的指数级增长。量子计算机研制作为当前世界科技前沿的重大挑战之一，已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，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级加速，并最终应用于实际问题中。

在潘建伟院士带领下，朱晓波、彭承志教授等组成的研究团队长期瞄准超导量子计算的核心目标，逐年取得重要进展。2019年初，团队在一维链结构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%，打破了之前创造的10个超导量子比特纠缠的纪录。同时，团队还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。随后，团队又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。

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。

在二维结构的超导量子比特芯片上，研究团队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，以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价值。

《文汇报》（2021年5月10日3版）

http://dzb.whb.cn/2021-05-10/3/detail-722929.html