喜訊！中國超導量子比特芯片研發成功。根據新華社8月9日報道，由浙江大學、中科院物理所、中科院自動化所、北京計算科學研究中心等機構組成的聯合團隊成功研發超導量子比特芯片。這是一款具有20個超導量子比特的量子芯片，能夠成功實現全局糾纏，刷新了固態量子器件中生成糾纏態的量子比特數目的世界紀錄。這一量子計算新進展于8月9日發表于《科學》雜志。

超導量子比特芯片研發成功 中國超導量子比特芯片簡介

據了解，本次成功研發的超導量子比特芯片是浙江大學超導量子計算和量子模擬團隊的實驗室迭代的第四代電路設計方案，目標是讓任意兩個量子比特之間都能進行直接“溝通”，實現全局糾纏。全局糾纏，是讓所有量子比特協同起來參與工作，量子操縱是量子計算的技術制高點，而實現全局糾纏是檢驗操縱是否成功的標志。

研究人員表示，計算機使用“0”和“1”進行信息存儲與處理。在經典計算機里，一個比特就如一個普通開關，或0或1。量子計算機由于量子糾纏與疊加特性，一個量子比特可以同時代表0和1。“想象一枚擺在桌上靜止的硬幣，你只能看到它的正面或背面;當你把它快速旋轉起來，你看到的既是正面，又是背面。于是，一臺量子計算機就像許多硬幣同時翩翩起舞。”研究人員說。

在實驗室控制條件下，研究人員在短短187納秒內(人眨一下眼所需時間的百萬分之一)，捕捉到了20個人造原子從“起跑”時的相干態，歷經多次變身，最終形成同時存在兩種相反狀態的糾纏態。操控這些量子比特生成全局糾纏態，標志著團隊能夠真正調動起這些量子比特。

超導量子比特芯片研發成功的重大意義

上世紀80年代，諾貝爾獎獲得者理查德·費曼等人提出構想，基于兩個奇特的量子特性——量子疊加和量子糾纏構建“量子計算”。隨著可操縱的量子比特數量增加，量子計算的運算能力將指數級增長，從而實現遠超傳統電子計算機的性能。

當前，國際學界在多條技術路線上研究量子計算，超導量子計算被認為是其中最有可能實現實用化的方案之一。近年來，中科大潘建偉、朱曉波、彭承志等學者在超導量子計算研究方面取得了一系列重要進展。其中今年以來，打破了之前創造的10個超導量子比特糾纏的紀錄，并開創性實現了“量子隨機行走”。

量子計算機研發是當前國際科技競爭的熱點領域。谷歌、IBM、微軟、英特爾、華為、阿里巴巴等全球高科技公司都為此投入大量研究力量。據科研人員介紹，與世界上其他的超導量子芯片相比，此次由中國科學家研發的芯片擁有一個顯著特點，即所有比特之間都可以進行相互連接，這能夠提升量子芯片的運行效率，也是能夠率先實現20比特糾纏的重要原因之一。

超導量子比特芯片研發團隊簡介

潘建偉，男，漢族，1970年3月生，浙江東陽人，物理學家，教授，博士生導師，2005年8月加入九三學社。

現任九三學社第十三屆中央委員會常委、教科衛體委員會委員，中國科學技術大學常務副校長，中國科學院量子信息與量子科技創新研究院院長，中國科學院院士，發展中國家科學院院士，奧地利科學院外籍院士，九三學社第十四屆中央委員會副主席，安徽省第十一屆委員會主委。西湖大學創校校董會成員。

2018年12月18日，黨中央、國務院授予潘建偉同志改革先鋒稱號，頒授改革先鋒獎章，并獲評量子信息研究的創新者。2018年12月，入選“中國改革開放海歸40年40人”榜單。2019年1月31日，美國科學促進會宣布，中國科學技術大學潘建偉教授領銜的“墨子號”量子科學實驗衛星科研團隊被授予2018年度克利夫蘭獎。 潘建偉和塞林格的開創性實驗，使安全的廣域量子通信成為可能。2019年4月26日，榮獲2019年度“墨子量子獎”。

近期，潘建偉團隊與中科院物理所范桁團隊合作，他們在系統連接性、讀取效率、操控串擾及精度等問題上反復實驗探索，成功地將芯片結構從一維擴展到準二維，研制出包含24個比特的高性能超導量子處理器。并首次在固態量子計算系統中，完成對“玻色—哈伯德”梯子模型多體量子系統的模擬，實現了超過20比特的高精度量子相干調控。

據了解，他們的研究顯示了超導量子芯片作為量子模擬平臺的強大應用潛力，為利用多量子比特系統研究多體物理系統奠定基礎，在實現實用化量子計算機的研究道路上邁出重要一步。

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