俄罗斯建成72量子比特原型机，双量子比特保真度达94%

当地研究人员计划到2030年建成拥有数百个量子比特的量子计算机。

俄罗斯国家原子能集团和莫斯科国立罗蒙诺索夫大学的研究人员开发了一款72量子比特的三区原型量子计算机。当地媒体报道称，这是俄罗斯研究人员第三次推出超过70量子比特的量子计算机原型机。与目前最快的超级计算机相比，量子计算机有望将执行复杂计算的能力以指数级提升。与硅基二进制位不同，量子计算机使用的是量子比特，可以存储0和1的数值，以及中间值。

量子比特存储多个数值的能力使其能够同时执行多个计算。量子比特数量越多，量子计算机的计算能力就越强。全球研究人员都在努力制造拥有更多量子比特的量子计算机。然而，增加量子比特也会增加计算过程中的误差。因此，量子系统的保真度也同样重要。

保真度94%

由俄罗斯国家原子能集团和莫斯科国立罗蒙诺索夫大学共同开发的量子计算机原型机使用了72个基于单个中性铷原子的量子比特。采用双量子比特逻辑系统，量子计算机实现了94%的保真度。虽然这一数值可能不如美国量子计算公司所达到的水平高，但它们意义重大，因为其为该系统的广泛实际实验铺平了道路。

双量子比特操作是构建复杂量子系统并确保可靠计算的基础。尽管其说法无法得到验证，但俄罗斯研究人员在没有合作的情况下取得了这一成就，展示了其技术主权。

三区设计

为了改进功能，研究人员为量子计算机原型使用了三区设计系统。该架构为计算、长期数据存储和读取设置了独立区域，每个区域仅执行专门的功能。由于量子比特对外部影响敏感，研究人员一直在寻找维持量子态的方法。量子态的变化会导致存储数据数值的变化，从而在复杂计算中引入误差。

俄罗斯的设计旨在执行复杂计算的同时纠正逻辑错误，这是构建高保真度量子比特量子计算机的有用特性。随着俄罗斯寻求在本世纪末制造超越传统计算机的量子计算机，三区架构可能是关键所在。

在该原型机中，仅使用了计算区和长期存储区这两个区域，而第三个区域（读取区）将在下一阶段部署。俄罗斯国家原子能集团量子技术主管叶卡捷琳娜·索尔采娃表示："基于原子平台达到72量子比特，证实了国内量子项目的系统性发展，以及我们在量子研究和量子计算机原型创建方面的强大地位。"她补充道："尤为重要的是，科学家们在逐步提高操作可靠性方面又迈进了一步。"

这一进展意义重大，因为2023年俄罗斯最强大的量子计算机只有16个量子比特。在短短几年内，他们已经是第三次制造出超过70量子比特的量子计算机原型机。

莫斯科国立大学物理系院长弗拉基米尔·别洛库罗夫在向俄新社发表的声明中总结道："不仅领先的大学专家，而且年轻科学家、研究生和本科生都参与了这些实验和计算机的开发，因此这项工作让年轻一代参与到了俄罗斯最重要的科学项目之一。"

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