记者今天获悉，2022年全球物理盛会APS在年会上，阿里巴巴达摩学院量子实验室公布了一系列最新进展，包括材料、连贯时间、门控制、量子计算和编译方案等，其中使用了新的量子比特fluxonium两比特控精度99.72%，达到世界最佳水平。

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图1:阿里巴巴达摩院量子实验室两比特（fluxonium）99.72%的控制精度

美国物理学会年会（APS March Meeting）它是世界上最大的物理学术会议之一，也是报告量子计算机最新进展的盛会。除了学术团队，还有IBM、投资量子计算的主要国际企业团队，如谷歌、微软和阿里巴巴。

与全球科学家分享了8份学术报告。基于新型超导量子比特fluxonium，达摩院量子实验室成功设计制造了单比特控制精度99.97%的两比特量子芯片iSWAP门控制精度高达99.72%，达到世界最佳水平，接近行业主要量子研发团队采用的传统性能transmon比特。实验室也在这个芯片上实现了另一种比较iSWAP编译能力强的原生两比特殊SQiSW，99.72%的控制精度是所有量子计算平台上量子门的最高精度。

图2：阿里巴巴达摩研究所量子实验室两个比特（fluxonium）量子芯片

fluxonium具备比transmon控制精度较高的理论优势长期受到学术界的关注。然而，实现这一理论优势需要克服许多技术困难。此次大会以fluxonium除达摩院量子实验室外，还有马里兰大学、普林斯顿大学、芝加哥大学、UC Berkeley、MIT/Lincoln Lab顶级超导量子计算研究小组等。达摩院量子实验室的最新成果初步显现fluxonium这取决于理论、设计、仿真、材料、制备和控制的突破和创新。

达摩院量子实验室发明了一种钛氮化铝（TAN）在极低的微波损耗下，制造量子器件的新方法仍然可以实现动态电感的快速增长。该材料预计将成为量子实验室的下一代fluxonium芯片的核心部件。

在芯片制备的另一个主题上，达摩研究所量子实验室制备的基于氮化钛的超导量子比特可以重复300微秒，具有世界一流的相关时间。

量子芯片设计自动化的核心问题之一是提高模拟计算速度。在本课题上，量子实验室开发的基于表面积分方程的超导量子芯片电磁模拟工具在计算电路参数和界面损耗级的加速，大大促进了量子芯片的设计优化。

在大大提高大规模量子芯片设计能力的另一项工作中，达摩研究所量子实验室将芯片优化和量子控制集成到梯度优化框架中，有效地在更大的参数空间中联合优化比特设计方案和比特控制方案。

达摩院量子实验室还在fluxonium验证了自主研发的超导量子芯片整体计算性能的优化方案，包括超导架构的单比特殊通用优化编译方案，以及超导芯片上的另一种原始控制SQiSW门的即时最佳编译方案等。这种优化方案可以大大提高量子芯片的整体性能指标。

构建可扩展的高精度量子比特平台是我们实现量子计算机的核心战略。这八份报告显示，fluxonium它不再是学术演示原则的粗糙玩具，而是可以与主流平台竞争的工业武器。” 阿里巴巴达摩研究所量子实验室负责人石耀云说：这些三年积累的成果也反映了我们先选择高精度、多比特、差异化发展的冒险精神，以及稳定、系统的研究风格。”

据报道，达摩院量子实验室聚焦量子计算机已建成Lab-1、Lab-两个硬件实验室。后者位于杭州市余杭区未来科技城梦想小镇，为量子实验室提供了探索多比特高精度的实验设施。此前，达摩院量子实验室已开源于太章2.0及一系列应用案例，相关成果已发表于Nature子刊《Nature Computational Science》，其核心算法广泛应用于学术界和行业。