我国科学家研制出24个比特的高性能超导量子处理器

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新华社合肥8月6日电(记者徐海涛)量子比特的数量和操纵精度是国际量子计算研究中的两个核心问题。最近，中国科学技术大学潘建伟院士团队与中国科学院物理研究所范航研究员团队合作开发了一种高性能24位超导量子处理器，首次在固态量子计算系统中实现了20多位的高精度量子相干控制，在量子计算机的发展道路上迈出了重要的一步。国际权威学术期刊《物理评论快报》最近发表了这项研究成果。

20世纪80年代，诺贝尔奖获得者理查德·费曼等人基于量子叠加和量子纠缠这两个奇特的量子特性，提出了构建“量子计算”的思想。随着可控量子比特数量的增加，量子计算的计算能力将呈指数级增长，从而达到远远超过传统电子计算机的性能。

目前，国际学术界正在许多技术路线上研究量子计算，超导量子计算被认为是最可能的实用解决方案之一。近年来，中国科技大学的潘剑伟、朱晓波、彭承志等学者在超导量子计算研究方面取得了一系列重要进展。今年以来，它打破了之前10个超导量子比特纠缠的记录，并率先实现了“量子随机行走”。

近日，潘剑伟团队与中国科学院物理研究所范军团队合作。他们反复探索系统连通性、读取效率、串扰和精度等问题，成功地将芯片结构从一维扩展到准二维，并研制出一种高性能的24位超导量子处理器。首次在固态量子计算系统中完成了玻色-哈伯德阶梯模型多体量子系统的模拟，实现了20位以上的高精度量子相干控制。

据了解，他们的研究显示了超导量子芯片作为量子模拟平台的强大应用潜力，为利用多量子位系统研究多体物理系统奠定了基础，为实用量子计算机的研究迈出了重要一步。

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