國內(nèi)量子信息產(chǎn)業(yè)再一次傳來好消息。

4月25日，國盾量子宣布，中國科學院量子信息與量子科技創(chuàng)新研究所(以下簡稱量子創(chuàng)新研究所)向國盾量子發(fā)布了一款504比特的超導量子計算芯片“驍鴻”。該芯片不僅刷新了國內(nèi)超導量子比特的數(shù)量記錄，而且通過中電信量子集團“天衍”量子計算云平臺，未來其計算能力計劃將向全球開放。

更讓人期待的是，量子創(chuàng)新學院教授、中電信量子集團、國盾量子首席科學家彭承志透露，量子創(chuàng)新學院超導量子計算團隊正在開發(fā)10000 超導量子計算芯片，比特，高質(zhì)量，攻堅于實現(xiàn)容錯量子計算。

八月份測控系統(tǒng)將完成檢測

量子創(chuàng)新院副研究員梁福田在接受包括《IT時報》在內(nèi)的媒體采訪時表示:“這個定制芯片的主要目標是驗證國盾量子自主研發(fā)的千比特測控系統(tǒng)。雖然“驍鴻”與之前創(chuàng)造量子糾纏數(shù)世紀錄的“祖沖二號”芯片還有差距，沒有“量子計算優(yōu)勢”的能力，但其核心作用是促進大規(guī)模量子計算測控系統(tǒng)的發(fā)展。

超導量子計算機的核心硬件是測量控制系統(tǒng)和量子計算芯片Cpu，可以大致比較經(jīng)典計算機中的主板和CPU。測量控制系統(tǒng)發(fā)送給量子芯片Cpu的命令，Cpu計算后再發(fā)送給它。每個比特的計算必須由一個或幾個測量控制系統(tǒng)精確控制，以實現(xiàn)信號的精確生成、傳輸和處理。

雖然量子計算機運行速度快，并行性高，但量子比特非常脆弱。即使它們與周圍環(huán)境發(fā)生微弱的相互作用，它們也會發(fā)生變化。它們在物理上被稱為“退相關”效應。超導量子需要在接近絕對零度時達到，以阻擋這些環(huán)境的作用，保持超導效應。然而，測量控制系統(tǒng)是一般的室溫設備，這意味著如果測量控制系統(tǒng)想要準確測量和控制一個量子比特，就必須抑制宏觀世界中的噪音，找到并放大真實的比特信息和測量控制信號。“這相當于在足球場上看到一粒礫石的振動。"國盾量子云平臺負責人儲文皓告訴《IT時報》記者。

據(jù)國盾量子計算負責人王哲輝介紹，“驍鴻”芯片將在國盾量子千比特測控系統(tǒng)中進行單比特、雙比特、讀取操作和測控系統(tǒng)功能測試，預計今年8月前完成測試。

據(jù)了解，與第一代測控系統(tǒng)相比，第二代測控系統(tǒng)的集成度增加了10倍以上，每個底盤最大支持128路XY通道、320路Z通道和8路讀取放大PUMP通道，可支持10個底盤規(guī)模下的千比特超導量子計算。核心部件采用工業(yè)化設計，大大降低了成本，同時提高了操作精度。

未來，國盾量子將面向萬比特規(guī)模，進一步開發(fā)一種新型的可糾錯量子計算機測控系統(tǒng)。

“驍鴻”的難度和難度

“開發(fā)這個芯片并不難。”彭承志直言，超導量子計算芯片可以重用成熟的半導體芯片加工技術，在擴大比特數(shù)量方面具有特殊優(yōu)勢?！白铍y的是如何同時提高量子比特的質(zhì)量和數(shù)量，從而真正提高芯片的性能，更準確地控制大規(guī)模的量子比特，這是國際主流研究團隊面臨的問題?！?/p>

在采訪中，國盾量子反復強調(diào)，超導量子的計算率不能簡單地用比特數(shù)來判斷。在過去的六個月里，全球量子信息技術取得了突破。年末年初，IBM推出了一款名為Flamingo的1386 量子芯片，這是第一個使用遠程蓮藕的QPU，也是IBM展示的并行量子處理器，連接三個鏈接。然而，IBM并沒有宣布“量子優(yōu)勢”已經(jīng)實現(xiàn)。

超導量子計算機的計算能力取決于許多因素，如比特數(shù)、保真度、相關時間、門的運行速度和連接性?！傲孔佑嬎闶且粋€漫長的旅程。要真正實現(xiàn)它，我們必須跨越許多高峰。我們接下來要邁出的是更關鍵的一步?！迸沓兄菊f。

雖然六邊形戰(zhàn)士“祖沖二號”芯片在整體性能和實現(xiàn)“量子優(yōu)越性”方面還存在差距，但“驍鴻”的量子比特壽命、門保真度、門深度、讀取保真度等關鍵指標有望實現(xiàn)IBM等國際主流量子計算云平臺的芯片性能。

未來將為全球提供量子云服務

《IT時報》現(xiàn)場了解到，量子計算千比特測控系統(tǒng)和“驍鴻”測試結(jié)束后，未來將依托“驍鴻”芯片開發(fā)量子計算機，連接“天衍”量子計算云平臺后向全球開放。

“天源”是中電信量子集團推出的量子云平臺，基于電信天翼云的“國云”優(yōu)勢，實現(xiàn)了“天翼云”超算能力和176量子比特超導量子計算能力的融合。超算和量子計算任務云的混合和調(diào)度可以基于超混合云架構實現(xiàn)。

“天衍”不僅刷新了中國云平臺的超導量子計算機比特數(shù)記錄，也是世界上第一個在超導量子路線上實現(xiàn)量子優(yōu)越性、對外開放的量子計算云平臺。

“500 比特式量子計算機的云接入可以有效地承載客戶在各個領域?qū)嵱脝栴}和算法實施的研究，加快量子計算在實際場景中的應用，促進量子計算生態(tài)的快速發(fā)展。”中國科技大學博士、中國電信量子集團副總經(jīng)理王振說。

照片／國盾量子

本文來自微信微信官方賬號“IT時報”（ID：vittimes），作者：郝俊慧，36氪經(jīng)授權發(fā)布。

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