2025年3月3日，中國科學家宣布已成功構建目前最高水準超導量子計算機——105比特超導量子計算原型機“祖沖之三號”，再次打破超導體系量子計算優越性世界紀錄。

Chinese scientists unveiled a superconducting quantum computer prototype named "Zuchongzhi 3.0" with 105 qubits on March 3, 2025 (Beijing Time), marking a breakthrough in China's quantum computing advancements. The achievement also sets a new record in quantum computational advantage within superconducting systems.

【知識點】

量子是組成物質和能量的離散的基本單位。量子計算是利用量子技術獲取更強算力。量子計算的發展最早可以追溯到上世紀80年代，物理學家理查德·費曼首次提出量子模擬的概念，之后科學家通過一系列驗證性實驗論證了量子計算的可行性，指出可利用量子計算機求解電子計算機（經典計算機）難以解決的問題。量子計算機與經典計算機相比具有兩個顯著優勢：一是量子計算機信息存儲量隨比特數的增多呈指數級增長，理論上當比特數足夠大（例如比特數達到250個）時，量子計算機能夠存儲的數據量比宇宙中所有原子的數目還要多；二是量子計算機是對量子比特構成的整個復合系統進行操作，可以將其理解為一種原理上的“并行計算”，這是經典計算機無法實現的。

基于超導量子位的量子計算是一種最早被提出和研究的量子計算實現方法，它基于超導性能的材料，使用電荷量子比特、磁通量子比特和相位量子比特這3種方式來形成量子比特。量子計算機的研發是一項復雜的任務。以超導量子計算機為例，量子計算機主要包含量子芯片、量子計算測控系統、低溫制冷系統、量子計算機操作系統、應用軟件等多個方面。國際學界主流觀點認為，量子計算發展需經歷“三步走”：第一步是實現量子計算優越性；第二步是研制可操縱數百個量子比特的量子模擬機，解決一些超級計算機無法勝任、具有重大實用價值的問題；第三步是大幅提高量子比特的操縱精度、集成數量和容錯能力，研制可編程的通用量子計算機。

2019年和2020年，美國和中國相繼推出量子計算原型機“懸鈴木”和“九章”，實現了“量子優越性”。其中“九章”使用的是光量子技術路線。2021年，66比特的超導量子計算原型機“祖沖之二號”研制成功，中國率先成為在超導和光量子兩條技術路線上都實現“量子優越性”的國家。量子計算優越性像個門檻，驗證了量子計算機超越傳統計算機的可行性，是量子計算具備應用價值的前提條件，也是一個國家量子計算研究實力的體現。經測試，“祖沖之三號”完成83比特32層的隨機線路采樣，以目前最優經典算法為比較標準，計算速度比當前最快的超級計算機快千萬億倍，也比2024年10月谷歌公開發表的最新成果快百萬倍，為目前國際超導體系中最強的量子計算優越性。

【重要講話】

基礎研究和原始創新不斷加強，一些關鍵核心技術實現突破，戰略性新興產業發展壯大，載人航天、探月探火、深海深地探測、超級計算機、衛星導航、量子信息、核電技術、新能源技術、大飛機制造、生物醫藥等取得重大成果，進入創新型國家行列。

We have grown stronger in basic research and original innovation, made breakthroughs in some core technologies in key fields, and boosted emerging strategic industries. We have witnessed major successes on multiple fronts, including manned spaceflight, lunar and Martian exploration, deep sea and deep earth probes, supercomputers, satellite navigation, quantum information, nuclear power technology, new energy technology, airliner manufacturing, and biomedicine. China has joined the ranks of the world's innovators.

——2022年10月16日，習近平在中國共產黨第二十次全國代表大會上的報告

【相關詞匯】

量子計算優越性

quantum computational advantage / quantum supremacy

科技革命

sci-tech revolution

量子直接通信

quantum direct communication

中國日報網英語點津工作室（本文于“學習強國”學習平臺首發）

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