破紀錄！ 「祖沖之三號」性能碾壓傳統超算

2021年，66位元的「祖沖之二號」研製成功，堪稱跨時代的大事件，中國一舉成為在超導與光量子兩條技術路線上，皆實現「量子優越性」的國家。
科學家們並未止步，經過四年的努力，從突破到再突破，當「祖沖之三號」問世時，便在全球量子計算領域實現了全方位的「壓倒性優勢」。

朱曉波介紹，此次「祖沖之三號」在各項關鍵指標上實現了新跨越。它擁有105個量子位元，在目前已實現量子優越性實驗的量子處理器中，位元數量最多。此外，其單位元邏輯閘、雙位元邏輯閘及讀取保真度分別達到99.90%、99.62%及99.13%。

朱曉波用了一個生動的比喻：「量子處理器就像一個超級大腦，量子位元就好比大腦中的神經元。」神經元越多，大腦能處理的資訊就越複雜，面對難題時也更容易解決。而量子保真度則反映了這些神經元傳遞資訊時的精準度。保真度越高，處理資訊時就越不易出錯。同時，大腦處理完資訊後要輸出結果，讀取保真度越高，代表輸出時的錯誤機率越低。然而，朱曉波表示，能讓性能全方位提升，與線下零件的工藝製造密切相關。

在量子處理器設計方面，團隊進行了大量研究與嘗試。例如，他們優化了量子位元與耦合器的電場分佈，並設計採用了三級濾波器。在製造量子處理器時，團隊使用了新工藝，優化了加工流程，提升了處理器的成品率。此外，團隊對量子閘及讀取錯誤模型有了更深入的理解，這才讓量子處理器的性能發揮到極致。

將量子資訊輸入後，對最終隨機量子態的計算結果進行取樣與統計分析，就能判斷量子電腦在各種情況下的計算結果是否準確，進而全面評估其整體性能。

經過測試，「祖沖之三號」完成了83位元32層的隨機線路取樣。若與目前最佳的經典演算法相比，其計算速度比當今最快的超級電腦快上千萬億倍，甚至比2024年10月谷歌公布的最新成果還要快上百萬倍，是目前國際超導體系中最強的量子計算優越性體現。