2025 年诺贝尔物理学奖授予了 1985 年“在电路中发现宏观量子隧穿效应和能量量子化”的研究，这为后来诞生的超导量子比特奠定了理论基础。极低温条件下，在约瑟夫森结和电容并联的宏观超导电路即量子比特中，以 GHz 频率高速振荡的超导电流所储存的电磁波能量量子化，能级跃迁可通过微波脉冲调制，这类似于受原子核束缚的电子轨道跃迁。由于超导量子比特基于微纳工艺具有易耦合、易集成的特点，利用微波调制技术可以达到极高的测控精度，并且比特的相干性能一直稳步提升，超导量子计算的实验研究近年来取得了长足进步。

这里我将介绍浙江大学在超导量子计算领域的实验进展，包括我们所研发的几款超导量子芯片，并阐明我们研发这些芯片的原则：综合考量比特数、相干性以及量子门操作/读出速度和保真度等关键指标，以追求芯片性能均衡且稳定的提升。我们的超导芯片采用 flip-chip 工艺，频率可调的量子比特/耦合器布臵在与控制/读出线路分离的基片上，以保证比特的高相干性。芯片采用的长程耦合臂可连接远距离的两比特直接做门操作，实现高连通架构。基于此我们实现了权重为 6 的稳定子测量，实验编码逻辑比特并展示了低开销的量子低密度奇偶校验（qLDPC）码。在百比特芯片上，我们基于数字化量子模拟手段在非无序量子体系中模拟了有限温下鲁棒的拓扑边缘态，验证了预热化机制能够抵御热激发扰动，为构建抗噪声的量子存储与操控技术提供了新思路。最后，我们尝试将百比特芯片用于组合优化问题的求解，实验测试了一种基于量子采样策略求解伊辛模型基态的量子-经典混合算法：该算法基于浅层电路实现量子采样，求解效率在数百至千比特规模有希望超越经典模拟退火算法。