中國科大中科院量子信息與量子科技創(chuàng)新研究院潘建偉、朱曉波、彭承志等組成的研究團隊，成功研制了62比特可編程超導(dǎo)量子計算原型機“祖沖之號”并在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)了可編程的二維量子行走。這是實現(xiàn)更大規(guī)模量子模擬，甚至邁向通用量子計算的一條途徑。

據(jù)《光明日報》報道，相關(guān)研究成果5月7日在線發(fā)表于國際學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》雜志。審稿人說：“在大尺度晶格上首次實現(xiàn)了量子行走的實驗觀測……這是一項清晰而令人贊嘆的實驗”。

量子計算機在原理上具有超快的并行計算能力，相比經(jīng)典計算機，可望通過特定算法在如密碼破譯、大數(shù)據(jù)優(yōu)化、材料設(shè)計、藥物分析等一些具有重大社會和經(jīng)濟價值的問題方面實現(xiàn)指數(shù)級別的加速。當(dāng)前，量子計算機研制作為世界科技前沿的重大挑戰(zhàn)之一，已經(jīng)成為歐美各發(fā)達國家競相角逐的焦點。

超導(dǎo)量子計算，作為最有希望實現(xiàn)可拓展量子計算的候選者之一，其核心目標是如何同步地增加所集成的量子比特數(shù)目以及提升超導(dǎo)量子比特性能，從而能夠高精度相干操控更多的量子比特，實現(xiàn)對特定問題處理速度上的指數(shù)加速，并最終應(yīng)用于實際問題中。

“祖沖之號”是目前公開報道的世界上最大量子比特數(shù)的超導(dǎo)量子體系，是一個重要的里程碑，為在超導(dǎo)量子系統(tǒng)上實現(xiàn)量子優(yōu)越性展示及可解決具有重大實用價值問題的量子計算研究奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。

此外，基于“祖沖之號”量子計算原型機的二維可編程量子行走在量子搜索算法、通用量子計算等領(lǐng)域具有潛在應(yīng)用，將是后續(xù)發(fā)展的重要方向。