12月22日消息,中国科学技术大学潘建伟院士团队在量子计算核心领域取得关键进展——基于自主研发的超导量子处理器“祖冲之3.2号”,团队成功实现“低于阈值,越纠越对”的量子纠错突破。相关成果于当日在国际顶级学术期刊《物理评论快报》发表,标志着我国在量子计算机实用化进程中迈出了里程碑式的一步。
量子纠错是制约量子计算机从原型机走向实用化的核心瓶颈。由于量子比特极易受环境干扰产生错误,且错误会随计算过程累积,若无法有效纠错,大规模量子计算便无从谈起。而“低于阈值”的量子纠错,是全球量子计算领域追寻数十年的核心目标。据量子阈值定理,只有当量子门的物理错误率低于特定临界值,通过纠错机制才能将逻辑错误率抑制到任意低水平,实现“纠正错误的速度比错误产生的速度更快”的“越纠越对”效果,这也是验证量子计算系统实用化可行性的关键标志。
此次潘建伟团队的突破,正是攻克了这一核心难题。团队依托的“祖冲之3.2号”超导量子处理器,采用107比特架构与创新的“全微波量子态泄漏抑制架构”,在单比特门、两比特门操纵精度及读取准确率等关键指标上实现全面提升。基于这一平台形成的全新技术路线,不仅验证了“低于阈值”纠错的可行性,更为未来构建百万比特级大规模量子计算机提供了更具优势的解决方案。
从行业背景来看,当前全球量子计算领域竞争白热化,“低于阈值”量子纠错被视为该领域的“必争之地”。此前谷歌等国际团队虽也曾实现类似突破,但潘建伟团队的技术路线在比特集成效率与纠错稳定性上展现出独特优势,进一步巩固了我国在超导量子计算领域的国际竞争力。业内专家指出,该成果的落地,将加速推动量子计算从实验室理论研究走向产业化应用,未来在药物研发、材料创新、金融建模等需要大规模复杂计算的领域,有望带来颠覆性变革。
中科大相关负责人表示,团队将继续深耕量子纠错核心技术,推动“祖冲之”系列超导量子平台的性能迭代,为我国抢占全球量子科技战略制高点、构建自主可控的量子计算产业生态提供核心支撑。
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