12月22日消息，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)潘建偉院士團(tuán)隊(duì)在量子計(jì)算核心領(lǐng)域取得關(guān)鍵進(jìn)展——基于自主研發(fā)的超導(dǎo)量子處理器"祖沖之3.2號"，團(tuán)隊(duì)成功實(shí)現(xiàn)"低于閾值，越糾越對"的量子糾錯突破。相關(guān)成果于當(dāng)日在國際頂級學(xué)術(shù)期刊《物理評論快報(bào)》發(fā)表，標(biāo)志著我國在量子計(jì)算機(jī)實(shí)用化進(jìn)程中邁出了里程碑式的一步。

量子糾錯是制約量子計(jì)算機(jī)從原型機(jī)走向?qū)嵱没暮诵钠款i。由于量子比特極易受環(huán)境干擾產(chǎn)生錯誤，且錯誤會隨計(jì)算過程累積，若無法有效糾錯，大規(guī)模量子計(jì)算便無從談起。而"低于閾值"的量子糾錯，是全球量子計(jì)算領(lǐng)域追尋數(shù)十年的核心目標(biāo)。據(jù)量子閾值定理，只有當(dāng)量子門的物理錯誤率低于特定臨界值，通過糾錯機(jī)制才能將邏輯錯誤率抑制到任意低水平，實(shí)現(xiàn)"糾正錯誤的速度比錯誤產(chǎn)生的速度更快"的"越糾越對"效果，這也是驗(yàn)證量子計(jì)算系統(tǒng)實(shí)用化可行性的關(guān)鍵標(biāo)志。

此次潘建偉團(tuán)隊(duì)的突破，正是攻克了這一核心難題。團(tuán)隊(duì)依托的"祖沖之3.2號"超導(dǎo)量子處理器，采用107比特架構(gòu)與創(chuàng)新的"全微波量子態(tài)泄漏抑制架構(gòu)"，在單比特門、兩比特門操縱精度及讀取準(zhǔn)確率等關(guān)鍵指標(biāo)上實(shí)現(xiàn)全面提升?；谶@一平臺形成的全新技術(shù)路線，不僅驗(yàn)證了"低于閾值"糾錯的可行性，更為未來構(gòu)建百萬比特級大規(guī)模量子計(jì)算機(jī)提供了更具優(yōu)勢的解決方案。

從行業(yè)背景來看，當(dāng)前全球量子計(jì)算領(lǐng)域競爭白熱化，"低于閾值"量子糾錯被視為該領(lǐng)域的"必爭之地"。此前谷歌等國際團(tuán)隊(duì)雖也曾實(shí)現(xiàn)類似突破，但潘建偉團(tuán)隊(duì)的技術(shù)路線在比特集成效率與糾錯穩(wěn)定性上展現(xiàn)出獨(dú)特優(yōu)勢，進(jìn)一步鞏固了我國在超導(dǎo)量子計(jì)算領(lǐng)域的國際競爭力。業(yè)內(nèi)專家指出，該成果的落地，將加速推動量子計(jì)算從實(shí)驗(yàn)室理論研究走向產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，未來在藥物研發(fā)、材料創(chuàng)新、金融建模等需要大規(guī)模復(fù)雜計(jì)算的領(lǐng)域，有望帶來顛覆性變革。

中科大相關(guān)負(fù)責(zé)人表示，團(tuán)隊(duì)將繼續(xù)深耕量子糾錯核心技術(shù)，推動"祖沖之"系列超導(dǎo)量子平臺的性能迭代，為我國搶占全球量子科技戰(zhàn)略制高點(diǎn)、構(gòu)建自主可控的量子計(jì)算產(chǎn)業(yè)生態(tài)提供核心支撐。

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