我國(guó)首款千比特超導(dǎo)量子計(jì)算測(cè)控系統(tǒng)完成交付

中證報(bào)中證網(wǎng)訊（王珞）6月16日，安徽省量子信息工程技術(shù)研究中心發(fā)布消息，我國(guó)首款面向千比特規(guī)模設(shè)計(jì)的超導(dǎo)量子計(jì)算測(cè)控系統(tǒng)ez-Q?Engine 2.0正式交付使用。該設(shè)備由國(guó)盾量子等單位聯(lián)合研制，將為多家科研及產(chǎn)業(yè)單位提供累計(jì)5000多比特的測(cè)控服務(wù)。這充分證明了千比特規(guī)模測(cè)控系統(tǒng)的性能，為我國(guó)后續(xù)研發(fā)更大規(guī)模可糾錯(cuò)超導(dǎo)量子計(jì)算機(jī)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

測(cè)控系統(tǒng)是量子計(jì)算機(jī)的關(guān)鍵核心設(shè)備之一，可類(lèi)比經(jīng)典計(jì)算機(jī)的主板，主要負(fù)責(zé)對(duì)量子芯片上的量子比特進(jìn)行操作，執(zhí)行量子邏輯門(mén)操作和量子算法運(yùn)算等工作。一臺(tái)優(yōu)秀的量子計(jì)算機(jī)，離不開(kāi)高精度、高可靠的測(cè)控系統(tǒng)。此前，ez-Q?Engine 1.0已成功用于我國(guó)唯一實(shí)現(xiàn)超導(dǎo)量子計(jì)算優(yōu)越性的“祖沖之二號(hào)”系列計(jì)算機(jī)?，F(xiàn)在，新的ez-Q?Engine 2.0也在我國(guó)“祖沖之三號(hào)”量子計(jì)算機(jī)研究中發(fā)揮作用，正參與重大科研項(xiàng)目攻關(guān)。

據(jù)安徽省量子信息工程技術(shù)研究中心主任唐世彪介紹，相比上一代產(chǎn)品，新一代設(shè)備集成度提高了約10倍，核心元器件采用國(guó)產(chǎn)化設(shè)計(jì)，是國(guó)內(nèi)同類(lèi)產(chǎn)品中體積最小、性能最優(yōu)的。它還通過(guò)技術(shù)攻關(guān)，解決了射頻直采輸出、大規(guī)模時(shí)鐘同步等難題，實(shí)現(xiàn)了更低噪聲、更強(qiáng)一致性，測(cè)控精度等指標(biāo)得到提升。

新一代測(cè)控系統(tǒng)也有望重塑市場(chǎng)格局。過(guò)去，測(cè)控系統(tǒng)控制一個(gè)超導(dǎo)量子比特的成本很高，如果有上千或更多比特的量子計(jì)算機(jī)，僅測(cè)控系統(tǒng)就需要投入大量資金。而ez-Q?Engine 2.0單機(jī)箱最高支持128數(shù)據(jù)比特及256耦合比特，8臺(tái)就能完成千比特操控任務(wù)，在保持國(guó)際先進(jìn)水平的同時(shí)，價(jià)格還不到國(guó)外產(chǎn)品的一半。

國(guó)盾量子的量子計(jì)算負(fù)責(zé)人王哲輝稱，ez-Q?Engine 2.0已交付給中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)、中電信量子集團(tuán)等9家科研、產(chǎn)業(yè)單位。除了服務(wù)“祖沖之三號(hào)”，在我國(guó)單臺(tái)比特?cái)?shù)最多的超導(dǎo)量子計(jì)算機(jī)“天衍 504”上，其穩(wěn)定性和精度也得到了充分驗(yàn)證。

王哲輝還透露，在中國(guó)科學(xué)院量子信息與量子科技創(chuàng)新研究院的指導(dǎo)下，目前團(tuán)隊(duì)正在研發(fā)適用于萬(wàn)比特規(guī)模且具備糾錯(cuò)功能的新型測(cè)控系統(tǒng)，面向量子計(jì)算優(yōu)越性、量子糾錯(cuò)、實(shí)用量子計(jì)算等場(chǎng)景進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)，不斷完善自主可控的量子計(jì)算產(chǎn)業(yè)生態(tài)。