新華社杭州8月9日電（記者 朱涵）由浙江大學(xué)、中科院物理所、中科院自動化所、北京計算科學(xué)研究中心等機(jī)構(gòu)組成的聯(lián)合團(tuán)隊開發(fā)出一款具有20個超導(dǎo)量子比特的量子芯片，并成功實現(xiàn)全局糾纏，刷新了固態(tài)量子器件中生成糾纏態(tài)的量子比特數(shù)目的世界紀(jì)錄。這一量子計算新進(jìn)展于8月9日發(fā)表于《科學(xué)》雜志。

記者在浙江大學(xué)借助顯微鏡看見，超導(dǎo)量子比特芯片的大小約為1平方厘米，20個量子比特均勻分布于中心諧振腔的周邊，猶如由中心樞紐貫通的各個支路。

據(jù)了解，這是浙江大學(xué)超導(dǎo)量子計算和量子模擬團(tuán)隊的實驗室迭代的第四代電路設(shè)計方案，目標(biāo)是讓任意兩個量子比特之間都能進(jìn)行直接“溝通”，實現(xiàn)全局糾纏。全局糾纏，是讓所有量子比特協(xié)同起來參與工作，量子操縱是量子計算的技術(shù)制高點，而實現(xiàn)全局糾纏是檢驗操縱是否成功的標(biāo)志。

研究人員表示，計算機(jī)使用“0”和“1”進(jìn)行信息存儲與處理。在經(jīng)典計算機(jī)里，一個比特就如一個普通開關(guān)，或0或1。量子計算機(jī)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?！跋胂笠幻稊[在桌上靜止的硬幣，你只能看到它的正面或背面；當(dāng)你把它快速旋轉(zhuǎn)起來，你看到的既是正面，又是背面。于是，一臺量子計算機(jī)就像許多硬幣同時翩翩起舞?！毖芯咳藛T說。

在實驗室控制條件下，研究人員在短短187納秒內(nèi)（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(tài)，歷經(jīng)多次變身，最終形成同時存在兩種相反狀態(tài)的糾纏態(tài)。操控這些量子比特生成全局糾纏態(tài)，標(biāo)志著團(tuán)隊能夠真正調(diào)動起這些量子比特。

量子比特數(shù)是衡量量子計算機(jī)性能的重要指標(biāo)之一。有研究認(rèn)為，一旦量子比特數(shù)達(dá)到50以上，就能在處理某些特定問題時展現(xiàn)超越超級計算機(jī)的運算能力?！拔覀兊男酒瑩碛幸粋€顯著特點，那就是所有比特之間都能夠進(jìn)行相互連接，這能夠提升量子芯片的運行效率，也是我們能夠率先實現(xiàn)20比特糾纏的重要原因之一?！?研究人員介紹道。