在量子计算的浩瀚星空中，中国科学家再次点亮了一颗璀璨的星辰。近日，一款名为“祖冲之三号”的量子计算机横空出世，其拥有的105个量子比特，在arXiv平台上公开发表，标志着中国在超导量子计算领域取得了举世瞩目的成就。
这款量子计算机的问世，不仅超越了此前谷歌在《自然》期刊上公布的72比特“悬铃木”处理器的水平，更是在比特数量上实现了跨越式的增长，展现了超导量子计算的强大潜力。这一突破，无疑为量子计算领域树立了新的里程碑。
图中展示的，正是“祖冲之三号”超导量子计算芯片的示意图，每一个量子比特都像是微观世界中的神奇钥匙，打开了通往未知世界的大门。
量子计算优越性的实现，是量子计算领域的重要目标。它意味着量子计算机能够在特定问题上，展现出超越经典计算机的能力，解决那些连超级计算机都无法在短时间内攻克的计算难题。这一优越性的实现，不仅是量子计算具备应用价值的先决条件，更是一个国家在量子计算研究领域实力的直接体现。
回顾历史，谷歌曾在2019年宣布其53比特“悬铃木”量子处理器实现了量子计算优越性。然而，这一成果在随后几年中受到了中国科学家的挑战。中国研究人员通过发展更加先进的经典算法，利用A100 GPU在短时间内完成了与“悬铃木”相同的任务，从而质疑了谷歌的量子优势宣称。
面对挑战，中国科学家并未止步。2020年，中国科学技术大学构建的“九章”光量子计算原型机首次严格证明了量子计算优越性。紧接着，在2021年，“祖冲之二号”处理器又在超导体系中实现了这一里程碑。至此，中国成为世界上唯一在两种物理体系中均达到“量子计算优越性”里程碑的国家。
在取得这一系列成就后，中国科学家并未满足。他们深知，要实现量子计算的广泛应用，还需要突破量子纠错技术这一难关。表面码作为实现量子纠错大规模扩展的最成熟方案，成为了当前研究的重点。
近年来，中国科学家在表面码量子纠错方面取得了显著进展。从“祖冲之二号”上首次验证表面码方案的可行性，到谷歌在“垂柳”处理器上实现码距为3、5和7的表面码逻辑比特，并显著降低逻辑比特的错误率，这些成果都为集成和操纵大规模量子比特系统奠定了重要技术基础。
如今，中国科学技术大学的超导量子团队正基于“祖冲之三号”处理器开展相关工作，计划在数月内实现码距为7的表面码逻辑比特，并进一步将码距扩展到9和11。这款在前代基础上全面优化设计与工艺的量子计算机，不仅在比特数和性能上有了显著提升，更在各项性能指标上与“垂柳”处理器不相上下。
随着全球主要科技国家在量子计算领域的规划布局持续加强，量子计算已成为综合国力竞争的重要焦点。在这场没有硝烟的战争中，中国科学家正以坚定的步伐，不断攀登量子计算的高峰，为人类探索未知世界贡献着中国智慧和力量。
