中国之最纪录(新突破！中国科学家刷新纪录)

科技日报报道，来自中国科学技术大学等单位的研究团队近期取得了重大突破，成功实现了51个超导量子比特簇态的制备与验证，这一成果刷新了量子系统中真纠缠比特数目的世界纪录。相关研究成果已在《自然》杂志发表。

超导量子计算被认为是实现实用化量子计算的领先方案之一，其中的量子比特可以呈现独特的叠加态，即处于“0”和“1”之间的叠加状态。当量子叠加拓展到多量子比特体系时，就产生了量子纠缠的现象。多个量子比特一旦实现相干叠加，其状态空间会随着量子比特数量的增多而呈指数增长，这是量子计算加速效应的源泉。

长期以来，实现大规模的多量子比特纠缠一直是全球科学家的共同目标。我国科学家在超导量子比特多体纠缠制备方面不断取得重要进展，自2017年以来，先后完成了10比特、12比特、18比特真纠缠态的制备，不断刷新纪录。更大规模的真纠缠态制备面临诸多挑战，包括要求高的连通性量子系统、高保真的多比特量子门以及精确的量子态保真度表征手段等。此前，真纠缠比特的规模一直未能突破24个量子比特。

研究团队在前期构建的“祖冲之二号”超导量子计算原型机的基础上，进一步提高了并行多比特量子门的保真度和读取精度，并结合研究团队的创新方案，成功实现了51比特簇态的制备与验证。这一突破展示了超导量子计算体系出色的可扩展性。研究团队还通过基于测量的变分量子本征求解器，对扰动平面码的本征能量进行求解，实现了基于测量的变分量子算法，为基于测量的量子计算方案走向实用奠定了基础。

中科院院士潘建伟表示，这一研究不仅将真纠缠比特数目纪录大幅突破至51个，而且对于研究多体量子纠缠、实现大规模量子算法以及基于测量的量子计算等具有深远意义。这一成果充分展示了我国在超导量子计算领域的实力和潜力，为推动实用化量子计算的发展做出了重要贡献。