1月6日上午9 時,中國第三代自主超導量子計算機“本源悟空”,在本源量子計算科技(合肥)股份有限公司(簡稱本源量子)正式上線運行。
該量子計算機搭載72 位自主超導量子芯片“悟空芯”,是目前中國最先進的可編程、可交付超導量子計算機。科研人員介紹,超導量子計算機是基于超導電路量子芯片的量子計算機,“本源悟空”匹配了本源第三代量子計算測控系統“本源天機”,在國內首次真正落地了量子芯片的批量自動化測試,量子計算機的整機運行效率提升了數十倍。
有專家表示,“本源悟空”商業化應用的范圍,可能包括人工智能、生物醫藥、大數據、航空航天、化學工業、密碼破譯等領域。
“本源悟空”搭載的是72位超導量子芯片“悟空芯”。這款芯片在中國首條量子芯片生產線上制造,共有198個量子比特,其中包含72個工作量子比特和126個耦合器量子比特。
在“悟空芯”之前,24 比特超導量子計算機是本源量子“悟源”系列商用量子計算機的最新產品。2020 年本源量子上線首臺國產超導量子計算機“本源悟源1號”,搭載超導6 比特量子處理器夸父KF C6-130 和本源量子測控一體機。“本源悟源2號”沿用了“本源悟源1號”的設計架構。
據悉,到2025年,本源量子將突破1000位量子比特,達到1024位量子比特,并將運用量子計算嘗試在不同行業領域解決對應的問題,研制出行業領域的專用量子計算機。
何謂量子計算機?形象地說,“在量子計算機面前,傳統的計算機就像‘算盤’”。超導量子計算機,則是基于超導電路量子芯片的量子計算機。
國際上,IBM與谷歌量子計算機均采用超導技術路線。據媒體報道,2019年,來自谷歌的量子人工智能研究團隊就研制出具有53個超導量子比特的量子計算機,并且展現出強大的運算能力。在針對某個特定復雜計算任務的求解上,該款超導量子計算機只需要200秒就可以成功完成任務,而如果采用當年世界上排名第一的超級計算機進行計算,則需要長達一萬年才能實現。2021年,中國超導量子計算機——“祖沖之二號”上線。該款超導量子計算機的量子比特數目達到66個,并且在運算速度方面比2019年谷歌發布的系統快接近一萬倍。
進入2023年,各國相關研究也在不斷取得新進展。IBM的433位超導量子比特處理器Osprey在其云平臺上線;中科大擴展超導量子處理器“祖沖之二號”可操縱量子比特至176位;蘇黎世聯邦理工基于超導量子電路完成無漏洞貝爾實驗……至2023年10月,全球29個國家和地區制定和發布了量子信息領域的發展戰略規劃或法案,公開信息不完全統計投資總額超過280億美元。
中國第三代可交付超導量子計算機科研團隊主要負責人、中科院量子信息重點實驗室副主任郭國平提示稱,中國可交付自主超導量子計算機雖然取得了一定的進展,但是要清醒地看到和世界量子計算強國間尚有不小差距。
科技部國家科技專家庫專家周迪表示,在量子計算的核心技術方面,我國在超導量子芯片、量子門保真度、量子糾錯碼等關鍵技術方面還需要進一步的突破和提升;在量子計算的產業化方面,我國目前尚未形成完整的產業鏈和生態系統,超導量子計算機離落地與大量商業化應用仍然有較長的路要走。 |