中国科大中科院量子信息与量子科技立异钻研院（如下简称量子立异钻研院）潘建伟、可编朱晓波、程超彭承志等组成的导量钻研团队，乐成研制了62比特可编程超导量子合计原型机“祖冲之号”，合计并在此根基上实现为了可编程的原型二维量子行走。相关钻研下场于2021年5月7日在线宣告在国内学术期刊《迷信》杂志上。机往

量子合计机在道理上具备超快的事迷并行合计能耐，可望经由特定算法在一些具备严正社会以及经济价钱的信网下场方面（如明码破译、大数据优化、祖冲之号质料妄想、可编药物合成等）比照典型合计机实现指数级此外减速。程超之后，导量量子合计机研制作为天下科技前沿的合计严正挑战之一，已经成为欧美各发达国家竞相角逐的原型焦点。超导量子合计，作为最有愿望实现可拓展量子合计的候选者之一，其中间目的是若何同阵势削减所集成的量子比特数目以及提升超导量子比特功能，从而可能高精度相关操控更多的量子比特，实现对于特定下场处置速率上的指数减速，并最终运用于实际下场中。

潘建伟、朱晓波、彭承志等临时瞄准超导量子合计的上述中间目的，取患了一系列紧张妨碍。2019年初，在一维链妄想12比特超导量子芯片上实现为了12个量子比特瓜葛“簇态”的制备，保真度抵达70％（Phys. Rev. Lett. 122, 110501 (2019)），突破了以前缔造的10个超导量子比特瓜葛的记实。同时，该团队独创性地将超导量子比特运用到量子行走的钻研中,为未来多体物理天气的模拟以及运用量子行走妨碍通用量子合计的钻研奠基了根基（Science 364, 753 (2019)）。随后，团队将芯片妄想从一维扩展到准二维，制备出搜罗24个比特的高功能超导量子处置器，并初次在固态量子合计零星中，实现为了逾越20比特的高精怀抱子相关调控(Phys. Rev. Lett. 123, 050502 (2019))。

近期，该团队在自主研制二维妄想超导量子比特芯片的根基上，乐成构建了国内上超导量子比特数目至多、搜罗62个比特的可编程超导量子合计原型机“祖冲之号”，并在该零星上乐成妨碍了二维可编程量子行走的演示。钻研团队在二维妄想的超导量子比特芯片上，审核了单粒子及双粒子激发天气下的量子行走天气，试验钻研了二维平面上量子信息转达速率，同时经由调制量子比特衔接的拓扑妄想的方式构建马赫-曾经德尔干涉仪，实现为了可编程的双粒子量子行走。该下场为在超导量子零星上实现量子优异性揭示及可处置具备严正适用价钱下场的量子合计钻研奠基了技术根基。此外，基于“祖冲之号”量子合计原型机的二维可编程量子行走在量子搜查算法、通用量子合计等规模具备潜在运用，将是后续睁开的紧张倾向。

图: 二维超导量子比特芯片展现图, 每一个橘色十字代表一个量子比特。

（上述名目受到了中国迷信院、安徽省、科技部、上海市以及基金委果反对于。）

论文链接：https://science.sciencemag.org/content/early/2021/05/05/science.abg7812

（合肥微尺度物资迷信国家钻研中间、中科院量子信息与量子科技立异钻研院、科研部）