中国科学技术大学的研究团队携手多家科研单位，成功研制出一款名为“祖冲之三号”的超导量子计算原型机，标志着中国在量子计算领域取得了重大突破。这款原型机集成了105个可读取比特和182个耦合比特，全部位于同一芯片上，专注于执行量子随机线路采样任务。
“祖冲之三号”不仅在硬件设计上实现了飞跃，更在实际应用中展现了惊人的性能。与当前最优的经典算法相比，它在处理量子随机线路采样问题时，速度比最快的超级计算机快了整整15个数量级。这一成就不仅超越了谷歌在2024年10月发表的最新成果6个数量级，也再次刷新了中国在超导量子计算体系中的优越性纪录。
该研究成果的发布，不仅验证了量子计算系统超越传统超级计算机的可行性，更为量子计算的实际应用奠定了坚实的基础。作为量子计算具备应用价值的前提条件，量子计算优越性的实现是衡量一个国家量子计算研究实力的重要指标。在这一领域，中国与美国并驾齐驱，处于国际领先的第一方阵。
“祖冲之三号”在“祖冲之二号”的基础上，对各项关键性能指标进行了显著提升。量子比特的相干时间达到了72微秒，并行单比特门保真度高达99.90%，并行两比特门保真度为99.62%，并行读取保真度也达到了99.13%。这些卓越的性能指标，使得“祖冲之三号”的综合性能达到了国际领先水平。
为了充分展示“祖冲之三号”的性能，研究团队在其系统上完成了83比特32层的随机线路采样任务。与当前最优的经典算法相比，它的计算速度远超最强超算，再次证明了其在超导体系中的量子计算优越性。这一成就不仅为量子计算的发展注入了新的动力，也为后续的研究提供了坚实的基础。
“祖冲之三号”的成功研制，不仅体现了中国在量子计算领域的强大实力，更为未来的研究开辟了广阔的道路。团队正在基于这款原型机开展量子纠错、量子纠缠、量子模拟、量子化学等多方面的探索。采用二维网格比特排布芯片架构的“祖冲之三号”，易于实现规模化拓展的表面码量子纠错算法，为大规模量子比特的集成和操纵铺平了道路。
