深圳新闻网2024年3月1日讯（记者 刘惠敏）2024年2月29日，国家自然科学基金委员会发布了2023年度“中国科学十大进展”，主要分布在生命科学和医学、人工智能、量子、天文、化学能源等科学领域。其中，深圳两项科技研究成果入选，分别是来自华为云计算技术有限公司的“人工智能大模型为精准天气预报带来新突破”和由南方科技大学、深圳国际量子研究院等单位共同完成的“玻色编码纠错延长量子比特寿命”。

人工智能大模型提供“秒级”全球气象预测

华为云计算技术有限公司田奇、毕恺峰、谢凌曦等人所研发的盘古气象（Pangu-Weather）大模型，基于人工智能方法建构，为满足天气预报这一国家重大战略需求和解决国际科学前沿问题提供了新的突破口。

盘古气象大模型的核心是一个三维深度神经网络模型，能够捕获天气数据中的复杂模式，并通过层次化时域聚合策略，极大地减少了中期天气预报所需的迭代次数，有效减少了累积误差。盘古气象大模型在某些气象要素的预报精度上超越了传统数值方法，首次解决了AI预报天气精度不及传统数值预报的世界性难题，并且推理效率提高了上万倍，实现了“秒级”全球气象预测。

在全球高分辨率再分析数据上，盘古气象大模型在温度、湿度、风速、海平面气压等重要天气要素上，都取得了更准确的预测结果，将全球最先进的欧洲气象中心集成预报系统的预报时效提高了0.6天左右。在农业、航空、能源等领域，准确的天气预报具有重大的社会和经济价值。此外，盘古气象大模型也可用于极端天气预警。在2023年汛期，盘古气象大模型成功预测了玛娃、泰利、杜苏芮、苏拉等影响我国的强台风路径。

玻色编码纠错实现量子纠错新突破

相比经典计算，量子计算具有无法比拟的算力优越性，受到国际学术界、产业界以及相关政府部门的高度重视。但实现量子计算最大的障碍是，由于量子系统与噪声环境的耦合所导致的量子退相干，导致错误率比经典计算机至少高十几个量级。

作为实现量子计算实际意义的重要途径，量子纠错技术旨在使量子信息保持完整，帮助延长量子比特在量子计算机中存活的时间，也就是量子比特的寿命。当量子比特出现错误时，纠错技术可以检测错误并纠正它们，使得量子比特的状态能够得到恢复并保持在正确状态。通过量子编码，使一个被编码保护的逻辑量子比特的相干寿命，超过量子电路中最佳物理比特的相干寿命，从而让纠错过程超越量子纠缠的盈亏平衡点，是构建逻辑量子比特的必要条件，也是衡量量子纠错有效的关键判据。

但量子态具有不可克隆性，量子计算机无法通过备份来纠正错误，这导致量子纠错过程会引入新的错误，造成误差累积，甚至出现量子纠错“越纠越错”的尴尬局面。

南方科技大学和深圳国际量子研究院的俞大鹏院士与徐源研究团队，联合福州大学郑仕标、清华大学孙麓岩等团队依据玻色编码量子纠错方案，开发了基于频率梳控制的低错误率宇称探测技术，大幅延长逻辑量子比特的相干寿命，超盈亏平衡点达16%，实现了量子纠错增益。该研究在国际上首次实现了离散变量逻辑比特对盈亏平衡点的超越，是通往容错量子计算道路上的一项重要成果。

据了解，“中国科学十大进展”遴选活动自2005年启动以来已成功举办19届。本次活动由国家自然科学基金委员会主办，由中国科学院院士、中国工程院院士在内的2100多位基础研究领域高水平专家投票。经推荐、初选、终选、审议4个环节，最终从600多项科学研究成果中遴选出10项重大科学研究成果。经国家自然科学基金委员会咨询委员会审议，最终确定了入选2023年度“中国科学十大进展”的成果名单。