背景介绍

       基于Josephson结的超导电路是实现规模化量子计算的优选方案之一，过去20年发展迅速，已经出现了包含几十个量子比特的中小规模超导量子电路芯片和量子测控系统。虽然这样的芯片和系统距离构建理想的容错量子计算机还有很大距离，面临诸多挑战，但是其所具有的量子特性以及在设计、制备、操控和读出等方面的方便性和灵活性使得超导量子电路成为量子模拟和量子计算研究的一个有效平台。最近，已经有超导量子模拟系统在特定问题上超越经典计算机的报道出现。

       目前研究的一个重要方面是根据量子模拟和量子计算研究的具体问题需求，设计制作相应的中小规模多比特量子芯片。为了实现这一目标，还有许多技术和科学问题有待完善和解决，例如：多比特超导量子电路的集成和扩展方式、退相干时间的进一步提高、量子比特之间的可控耦合、量子比特的高保真和快速操控和读取等等。 除实现量子模拟和量子计算外，超导量子电路也是研究量子力学基本问题、量子光学和量子电动力学的一个很好平台，这方面的研究既能加深对相关量子物理的认识，也能为量子计算方面的研究提供新的物理方案和技术途径。

       超导量子计算是目前量子计算研究领域发展最为快速的方面，国际大公司投入（Google、IBM、Intel…），国内主要科技企业开始介入（阿里、腾讯、华为…）。