软件与服务行业研究:我国达成量子纠错关键里程碑,关注量子计算产业进展251229
这篇研报讲什么?
摘要原文摘录成功达成“越纠越对”,我国量子纠缠实现重大突破。实现容错通用量子计算机的必要条件是通过量子纠错抑制量子比特的错误率以达到大规模集成的要求。此次我国基于超导量子处理器“祖冲之3.2号”在码距为7的表面码上实现了低于纠错阈值的量子纠错。实验结果显示,逻辑错误率随码距增加显著下降,错误抑制因子达到1.4,证明了系统已工作在纠错阈值之下,成功达到了“越纠越对”的目…
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研报摘要
成功达成“越纠越对”,我国量子纠缠实现重大突破。实现容错通用量子计算机的必要条件是通过量子纠错抑制量子比特的错误率以达到大规模集成的要求。此次我国基于超导量子处理器“祖冲之3.2号”在码距为7的表面码上实现了低于纠错阈值的量子纠错。实验结果显示,逻辑错误率随码距增加显著下降,错误抑制因子达到1.4,证明了系统已工作在纠错阈值之下,成功达到了“越纠越对”的目标。该成果已经达到目前世界领先水平,意味着我国向实用化量子计算机持续迈进。
采用全新技术架构,为未来构建百万比特级量子计算机奠定关键技术基础。今年2月,谷歌团队利用其“垂柳”处理器,开发了一种基于直流脉冲的量子态泄漏抑制方法,在码距为7的表面码上实现了低于阈值的逻辑比特。该方案对芯片架构要求高,在极低温环境下需要复杂的布线,随着量子比特数扩展,硬件成本将大幅上升。相较之下,此次,我国科大团队,提出并成功实践了一种全新的“全微波量子态泄漏抑制架构”,该具有天然的频分复用特性,在硬件效率和扩展性上具有显著优势,为未来构建百万比特级量子计算机提供了一种更具优势的解决方案。
突破“纠错阈值”,量子计算有望从实验室原型走向实用化。根据谷歌2020年发布的量子计算路线图,量子计算将有六个关键里程碑,当下正处于M2(量子纠错)往M3(纠错逻辑量子位)的发展阶段。此次“祖冲之3.2号”在码距为7的表面码上实现低于纠错阈值的量子纠错,或标志着我国量子计算已具备一定稳定计算的能力,而不仅仅是实验室的实验设备。随着硬件迭代与算法优化的双轮驱动,量子计算有望在金融建模、药物发现、材料设计、AI训练等行业实现从“量子优越性”到商业价值的转化,从而驱动量子计算全面爆发。
关键技术迎来突破,我国量子计算产业有望进入快速发展期。我国基于超导量子处理器“祖冲之3.2号”在量子纠错领域实现突破,为构建实用的大规模量子计算机铺平了道路,我国量子计算有望进入快速发展阶段,从而重塑现有的计算体系,进而带动包含稀释制冷机、量子芯片,整机制造、量子计算软件以及下游应用的产业上下游共同发展,打开未来巨大产业空间。建议关注量子计算全产业链,重点关注量子计算整机及核心零部件龙头企业。
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