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(xué)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(dǎo)量子計(jì)算芯片“驍鴻”。該芯片不僅刷新了國內(nèi)超導(dǎo)量子比特的數(shù)量記錄，而且通過中電信量子集團(tuán)“天衍”量子計(jì)算云平臺，未來其計(jì)算能力計(jì)劃將向全球開放。

更讓人期待的是，量子創(chuàng)新學(xué)院教授、中電信量子集團(tuán)、國盾量子首席科學(xué)家彭承志透露，量子創(chuàng)新學(xué)院超導(dǎo)量子計(jì)算團(tuán)隊(duì)正在開發(fā)10000 超導(dǎo)量子計(jì)算芯片，比特，高質(zhì)量，攻堅(jiān)于實(shí)現(xiàn)容錯量子計(jì)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(biāo)是驗(yàn)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(jì)錄的“祖沖二號”芯片還有差距，沒有“量子計(jì)算優(yōu)勢”的能力，但其核心作用是促進(jìn)大規(guī)模量子計(jì)算測控系統(tǒng)的發(fā)展。

超導(dǎo)量子計(jì)算機(jī)的核心硬件是測量控制系統(tǒng)和量子計(jì)算芯片Cpu，可以大致比較經(jīng)典計(jì)算機(jī)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(jì)算后再發(fā)送給它。每個比特的計(jì)算必須由一個或幾個測量控制系統(tǒng)精確控制，以實(shí)現(xiàn)信號的精確生成、傳輸和處理。

雖然量子計(jì)算機(jī)運(yùn)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(guān)”效應(yīng)。超導(dǎo)量子需要在接近絕對零度時達(dá)到，以阻擋這些環(huán)境的作用，保持超導(dǎo)效應(yīng)。然而，測量控制系統(tǒng)是一般的室溫設(shè)備，這意味著如果測量控制系統(tǒng)想要準(zhǔn)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(shí)的比特信息和測量控制信號?！斑@相當(dāng)于在足球場上看到一粒礫石的振動。"國盾量子云平臺負(fù)責(zé)人儲文皓告訴《IT時報》記者。

據(jù)國盾量子計(jì)算負(fù)責(zé)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(jìn)行單比特、雙比特、讀取操作和測控系統(tǒng)功能測試，預(yù)計(jì)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(dǎo)量子計(jì)算。核心部件采用工業(yè)化設(shè)計(jì)，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(jìn)一步開發(fā)一種新型的可糾錯量子計(jì)算機(jī)測控系統(tǒng)。

“驍鴻”的難度和難度

“開發(fā)這個芯片并不難?！迸沓兄局毖?，超導(dǎo)量子計(jì)算芯片可以重用成熟的半導(dǎo)體芯片加工技術(shù)，在擴(kuò)大比特?cái)?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(zhǔn)確地控制大規(guī)模的量子比特，這是國際主流研究團(tuán)隊(duì)面臨的問題?！?/p>

在采訪中，國盾量子反復(fù)強(qiáng)調(diào)，超導(dǎo)量子的計(jì)算率不能簡單地用比特?cái)?shù)來判斷。在過去的六個月里，全球量子信息技術(shù)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(yuǎn)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(shí)現(xiàn)。

超導(dǎo)量子計(jì)算機(jī)的計(jì)算能力取決于許多因素，如比特?cái)?shù)、保真度、相關(guān)時間、門的運(yùn)行速度和連接性。“量子計(jì)算是一個漫長的旅程。要真正實(shí)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(guān)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(shí)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(guān)鍵指標(biāo)有望實(shí)現(xiàn)IBM等國際主流量子計(jì)算云平臺的芯片性能。

未來將為全球提供量子云服務(wù)

《IT時報》現(xiàn)場了解到，量子計(jì)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(jì)算機(jī)，連接“天衍”量子計(jì)算云平臺后向全球開放。

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

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

“500 比特式量子計(jì)算機(jī)的云接入可以有效地承載客戶在各個領(lǐng)域?qū)?shí)用問題和算法實(shí)施的研究，加快量子計(jì)算在實(shí)際場景中的應(yīng)用，促進(jìn)量子計(jì)算生態(tài)的快速發(fā)展?！敝袊萍即髮W(xué)博士、中國電信量子集團(tuán)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(quán)發(fā)布。

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