数字经济：内涵与路径 · 第 92 页

3.量子计算技术发展现状

（1）量子计算主流技术路线

量子比特操控精度是衡量量子芯片性能的一个核心指标。目前，在主流国际技术路线中共有5种用于制备和操控量子比特的方法，分别为半导体、超导、离子阱、拓扑和光量子。⁸ 虽然不同技术路线的物理原理不同，但制作出纠缠态的最基本粒子以及不断提高可操控量子比特数量是各类物理体系的共同目标。各种技术路线都具备不同的优势和局限性，其中，超导量子电路受关注程度较高，国际各大机构和企业均已开展超导量子比特实验研究。我国量子计算原型机“祖冲之号”就是超导量子计算模式。另外，我国也在量子光学路线研究方面处于领先优势，量子计算原型机“九章”就是具有76个光子的量子计算机。微软是研究拓扑量子计算路线的主要企业，该路线无须纠错算法、相干时间长、保真度强，因而也受到广泛关注。² 目前，超导、离子阱、半导体量子点和光量子技术路线4种路径均已制作出物理原型机，但拓扑量子尚无物理层面的实现。²

在量子芯片的研发中，世界各国也在积极寻找更精确的量子比特，以实现对传统比特的重大突破。2022年3月24日，阿里巴巴公布了达摩院量子实验室最新研发的新型超导量子芯片，芯片基于新型超导量子比特fluxonium磁通型，在该芯片上实现两比特门99.72%的操控精度，达到此类比特的全球最佳水平。⁹ 2022年，硅量子计算实现重大突破，三篇论文实现2Q门保真度99%以上，其中荷兰的代尔夫特理工大学团队通过使用硅/硅锗合金量子点的电子自旋，实现了99.87%的单量子比特保真度和99.65%的双量子比特保真度。¹⁰

（2）量子计算原型机

量子计算目前还处于原型机研发阶段，对粒子状态的控制依然是需要突破的难点，美国IBM（国际商业机器公司）和加拿大D-Wave系统公司已经在销售量子计算机的使用权。¹¹

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