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  • 重大突破!量子计算机核心部件实现国产化

    2024-05-17 15:06

      安徽省量子计算工程研究中心近日发布消息,中国第三代自主超导量子计算机“本源悟空”核心部件——高密度微波互连模组国产化研发成功。

      该模组的成功研发使得量子芯片能够发挥出更强大的计算能力,有助于“本源悟空”高效运行,也为下一代量子计算机研发提供了宝贵的技术支撑。

      高密度微波互连模组实现国产化

      安徽省量子计算工程研究中心副主任孔伟成介绍,量子芯片是“量子计算大脑”,需要在-273.12℃或更低的温度环境中运行。高密度微波互连模组则是“神经网络”,既要能准确传输信号,又要隔绝热量,为“量子计算大脑”与外部设备之间的量子信息传输建立起高速、稳定的通道。

      在高密度微波互连模组中,有一根至关重要的“线”——极低温特种高频同轴线缆,这根线是量子计算机信号传输的关键组件。

      为解决“一根线”难题,本源量子计算科技(合肥)股份有限公司联合中国电子科技集团第40研究所,顺利完成适用于极低温环境的高密度微波互连模组技术攻关,以远低于进口设备的价格,实现了该模组的国产化。

      孔伟成表示,这款国产高密度微波互连模组可为100+位量子芯片提供微波信号传输通道,能够在极低热泄漏环境下实现微波信号的跨温区稳定传输。

      进入量子算力可用时代

      截至5月7日,“本源悟空”已吸引全球范围内超800万人次访问。这一数据见证了中国量子算力首次大规模、长时间向全球开放,标志着中国进入量子算力可用时代。

      “本源悟空”由本源量子团队自主研发,搭载72位自主超导量子芯片“悟空芯”,是目前我国最先进的可编程、可交付超导量子计算机。

      孔伟成介绍,“悟空芯”是“本源悟空”的核心,但不是唯一的黑科技。基于本源天机量子计算测控系统,用户可以同时下发、执行200个量子线路,这是目前国外竞品都做不到的。“榨干”量子计算机运行过程中的经典处理延时,使得我们的量子计算机拥有前所未有的速度优势。

      目前,这台超导量子计算机从硬件到量子芯片,再到操作系统和应用软件,4个方面均自主可控,国产化率已超80%,并在系统稳定性、量子比特数量、运算精度等方面取得了显著进步。

      孔伟成表示:“未来,我们将加速量子计算的原理验证、技术转化和应用开发,向着实现大规模可编程通用量子计算机的目标稳步迈进。”

      记者了解到,在量子计算领域,以美国为首的发达国家起步早、产业成熟度高。中国在量子领域起步较晚,却进步很快。前不久发表的一篇关于全球量子信息技术专利的论文显示,2003年到2022年,中国量子信息技术专利申请量占全球总量的37%,超过了一些发达国家。

      多家上市公司布局量子计算

      量子计算是数字经济时代的新质生产力,谁掌握了先进算力,谁就掌握了发展“胜算”。

      据波士顿咨询公司(BCG)预测,到2030年量子计算的应用市场规模有望达到500多亿美元,量子计算商用时代也将加速到来。方正证券李宏涛表示,量子计算有望在10年至15年内实现商用,预计量子计算的商用元年在2030年左右。

      目前,多家公司已经布局量子计算。

      中国移动科技创新部总经理陈洪涛表示,中国移动自2019年开始布局量子计算领域。此前,中国移动联合量子科技长三角产业创新中心,本源、华翊、玻色等四家量子计算公司,共同发布“五岳量子云计算创新加速计划1.0”。下一步,将实施“五岳量子云计算创新加速计划2.0”。

      电科数字表示,目前,电科数字子集团(32所)基于自主研发的20比特超导量子计算机工程样机、超导量子操作系统,完成多比特量子门算法验证,具备20比特超导量子计算机整机算力。

      国盾量子表示,2023年,公司推出了“祖冲之二号”同等规模的量子计算机,并接入量子计算云平台,面向全社会开放。2024年,公司交付的国产稀释制冷机,经客户多月测试,运转效果良好,达到了国际先进水平。