中国超导量子计算原型机“祖冲之号”实现大突破

5月8日，中国科学技术大学公布，该校潘建伟院士团队近期成功研制了目前国际上超导量子比特数量最多的量子计算原型机“祖冲之号”，操纵的超导量子比特达到62个，并在此基础上实现了可编程的二维量子行走。日前，国际权威学术期刊《科学》发表了该研究成果。
五个月前，潘建伟院士团队宣布成功构建76个光子的量子计算原型机“九章”，让中国成为第二个拥有量子计算机的国家，打破了谷歌的量子霸权。这次研制成功的“祖冲之号”与上次“九章”量子计算机之间有什么区别？ “祖冲之号”与其他IT巨头正在研发的量子计算机相比有何突破？“祖冲之号”未来的应用空间在哪里？未来的量子计算会如何发展？
关于“祖冲之号”与“九章”的区别，量子领域的有关专家接受《中国电子报》记者采访时表示：“前者是‘电学路线’量子计算机后者为‘光学路线’量子计算机，电学路线意味着有更好的产业化前景。目前包括IBM、英特尔、谷歌等全球IT巨头都在采用了电学路线，这意味着中国的量子计算能够与全球IT巨头在同一技术路线上展开较量。”
或许有人会问上一次的“九章”是实现了76个光量子，这次的“祖冲之号”的量子比特数是62个，为什么比上次的数量要少了呢？这究竟如何来看这两种技术路线的各自特点？专家表示，“光学路线”的优势是能够创造更多光量子，但其量子的可操控性要弱于“电学路线”，“电学路线”虽然量子数目实现的要少，但是其操控性、有效性等更强，而且电学路线可以将目前电子信息产业领域的大量制备进行复用，更容易产业化。
从量子计算能力或者说竞争力的指标上看，“量子比特数量”只是其中的一个维度，目前业界通常采用“量子体积”来衡量量子计算机强度，量子体积是IBM在2018年提出的一个测量量子计算机的强大程度的专用性能指标，其影响因素包括量子比特数、门和测量误差、设备交叉通信、以及设备连接和电路编译效率等。