本项研究的相关示意图。（中国科学院物理研究所供图）

本项研究在实验室拍摄的显微镜下观察小尺寸芯片。　（中国科学院物理研究所供图）

中国科学院物理研究所29日向媒体通报，该所科研团队与北京大学合作者最近在一块包含78个量子比特的超导芯片“庄子2.0”上进行实验，不仅发现反直觉的预热化平台及可控规律，还展示出量子芯片在模拟复杂系统上的独特优势。

科研团队称，就像科幻电影里依赖量子计算的超级智能体能预测复杂演化一样，此次实验研究表明，现实中的量子计算机也能掌握那些经典计算机算不清的节奏。“通过这样的研究，我们离理解和控制高度复杂的量子世界，又更近了一步。”

这项量子芯片实验重要发现及研究进展的相关论文，北京时间当天凌晨在国际学术期刊《自然》上线发表。

据科研团队介绍，这次实验中观察到的预热化平台表现为系统在完全热化前的稳定阶段。其特点显示，预热化不仅是短暂现象，而且具有可控性，是量子系统动力学的重要规律。

78比特量子芯片能完成本次重要实验，并非单纯依赖比特数堆砌就能实现，而是方案设计创新、特色测控技术、芯片规模和性能共同作用的结果，涉及全流程系统性的研究，也是实验-数值-理论协同攻坚的结果。

目前的实验方案属于国际首次在量子模拟器上实现超越周期（准周期）的随机驱动的可调预热化的系统性的研究，为人工驱动调控量子系统拓宽了新的研究方向，可以与时间晶体、多体局域化等热点问题相结合。此外，本项研究还为数值进行大规模量子模拟提供了新的技术思路，有助于量子-经典在竞争中互相促进与发展。

比特数增多是实现更大规模、联机量子计算实验的重要基础。科研团队透露，未来将研制百比特以上更大规模超导量子芯片，实现多种比特耦合架构和高精度操控技术，实验探索更复杂的量子系统问题，力争展现“可验证的实用化量子优势”。