祖冲之三号打破纪录，中国量子计算的飞跃时刻

在科技日新月异的今天，量子计算作为信息技术领域的一颗璀璨新星，正引领着全球科技革命的新浪潮，而在这场波澜壮阔的科技竞赛中，中国科学家凭借不懈的努力和卓越的智慧，再次站在了世界之巅，2025年3月3日，由中国科学技术大学潘建伟、朱晓波、彭承志等研究人员与国内相关单位合作研制的超导量子计算原型机“祖冲之三号”，正式向全球宣告了其惊人的成就——在量子计算领域打破了新的世界纪录，将量子计算的优越性提升到了一个前所未有的高度。

一、量子计算的奥秘与“祖冲之三号”的诞生

量子计算，这个听起来既神秘又高大上的概念，其实质是利用量子力学原理进行信息处理的一种新型计算模式，与传统计算机使用的二进制比特（bit）不同，量子计算机使用的是量子比特（qubit），量子比特具有叠加态和纠缠态等独特性质，这使得量子计算机能够在处理某些特定问题时，展现出比传统计算机更为强大的计算能力。

“量子计算优越性”是衡量量子计算机性能的关键指标，它指的是量子计算机在特定问题求解上，能够表现出超越经典计算机的能力，从而解决连超级计算机都无法在短时间内解决的计算任务，这一指标的突破，不仅验证了量子计算系统超越传统超级计算机的可行性，也是量子计算具备应用价值的前提条件。

在这样的背景下，“祖冲之三号”应运而生，作为中国科学技术大学科研团队联合国内多家科研机构研制的超导量子计算原型机，“祖冲之三号”在“祖冲之二号”66比特的基础上，实现了关键性能指标的大幅提升，它集成了105个可读取比特和182个耦合比特，综合性能达到了国际领先水平，这一成果的取得，不仅是中国科学家在量子计算领域的又一次重大突破，也是全球量子计算发展史上的一个重要里程碑。

二、“祖冲之三号”的卓越性能与世界纪录

“祖冲之三号”的卓越性能，体现在其处理问题的速度上，与现有最优经典算法相比，“祖冲之三号”处理量子随机线路采样问题的速度比目前最快的超级计算机快15个数量级，即千万亿倍，这一速度的提升，意味着在处理某些特定问题时，“祖冲之三号”可以在极短的时间内给出答案，而传统计算机则需要花费数百年甚至更长的时间。

“祖冲之三号”还超越了谷歌在2024年10月公开发表的超导量子处理器“悬铃木”的性能，在处理相同问题时，“祖冲之三号”的速度比“悬铃木”快106倍，创造了目前超导体系量子计算优越性的最强纪录，这一成就不仅展示了中国科学家在量子计算领域的深厚底蕴和创新能力，也为中国在全球科技竞争中赢得了更多的尊重和话语权。

三、“祖冲之三号”的技术亮点与创新

“祖冲之三号”之所以能够在量子计算领域取得如此显著的成就，离不开其独特的技术亮点和创新之处。

“祖冲之三号”采用了二维网格比特排布芯片架构，这种架构使得量子比特之间的耦合更加紧密，从而提高了量子计算机的整体性能，这种架构还直接兼容易于实现规模化拓展的表面码量子纠错算法，为未来实现大规模量子比特的集成和操纵提供了可能。

“祖冲之三号”在量子比特的相干时间、门保真度和读取保真度等方面都达到了极高的水平，量子比特相干时间是衡量量子比特稳定性的重要指标，它决定了量子计算机能够保持量子态的时间长短，而门保真度和读取保真度则是衡量量子计算机操作精度和读取精度的重要指标，在“祖冲之三号”上，量子比特相干时间达到了72微秒，并行单比特门保真度达到了99.90%，并行两比特门保真度达到了99.62%，并行读取保真度达到了99.13%，这些指标的提升，使得“祖冲之三号”在处理问题时更加准确和高效。

“祖冲之三号”还实现了对“量子随机线路采样”任务的快速求解，量子随机线路采样是量子计算领域的一个重要问题，它涉及到量子比特的随机排列和组合，以及量子门的随机应用，在“祖冲之三号”上，研究人员通过优化算法和硬件设计，实现了对这一问题的高效求解，从而进一步验证了量子计算的优越性。

四、“祖冲之三号”的意义与未来展望

“祖冲之三号”的成功研制和发布，不仅标志着中国在量子计算领域取得了重大突破，也为中国在全球科技竞争中赢得了更多的优势和机遇，这一成果的取得，不仅提升了中国在国际科技舞台上的地位和影响力，也为中国的科技创新和产业升级注入了新的动力和活力。

“祖冲之三号”的成功也为未来的量子计算发展指明了方向，随着量子计算技术的不断进步和成熟，未来我们将能够看到更多基于量子计算的应用和创新成果涌现出来，这些成果将涵盖人工智能、生物制药、金融科技等多个领域，为我们的生活和工作带来前所未有的变革和便利。

在未来的发展中，中国科学家将继续秉持创新精神和实践精神，不断探索和突破量子计算的边界和极限，他们将继续优化和完善“祖冲之三号”的性能和功能，推动其向更高水平迈进，他们还将积极开展国际合作和交流，与全球科技界共同分享量子计算的成果和经验，推动全球量子计算事业的繁荣发展。

五、结语

“祖冲之三号”的成功研制和发布，是中国科学家在量子计算领域的一次伟大胜利，它不仅展示了中国科学家在科技创新方面的卓越能力和智慧，也为中国在全球科技竞争中赢得了更多的尊重和话语权，在未来的发展中，我们有理由相信，“祖冲之三号”将继续引领中国量子计算事业不断向前迈进，为人类社会的进步和发展贡献更多的智慧和力量。

让我们共同期待“祖冲之三号”在未来的发展中创造更多的奇迹和辉煌！也让我们向那些为“祖冲之三号”的成功研制和发布付出辛勤努力和汗水的科学家们致以最崇高的敬意和感谢！正是有了他们的不懈努力和卓越贡献，我们才能够见证这一历史性的时刻，并共同迎接量子计算时代的到来。