1月6日上午9 时,中国第三代自主超导量子计算机“本源悟空”,在本源量子计算科技(合肥)股份有限公司(简称本源量子)正式上线运行。
该量子计算机搭载72 位自主超导量子芯片“悟空芯”,是目前中国最先进的可编程、可交付超导量子计算机。科研人员介绍,超导量子计算机是基于超导电路量子芯片的量子计算机,“本源悟空”匹配了本源第三代量子计算测控系统“本源天机”,在国内首次真正落地了量子芯片的批量自动化测试,量子计算机的整机运行效率提升了数十倍。
有专家表示,“本源悟空”商业化应用的范围,可能包括人工智能、生物医药、大数据、航空航天、化学工业、密码破译等领域。
“本源悟空”搭载的是72位超导量子芯片“悟空芯”。这款芯片在中国首条量子芯片生产线上制造,共有198个量子比特,其中包含72个工作量子比特和126个耦合器量子比特。
在“悟空芯”之前,24 比特超导量子计算机是本源量子“悟源”系列商用量子计算机的最新产品。2020 年本源量子上线首台国产超导量子计算机“本源悟源1号”,搭载超导6 比特量子处理器夸父KF C6-130 和本源量子测控一体机。“本源悟源2号”沿用了“本源悟源1号”的设计架构。
据悉,到2025年,本源量子将突破1000位量子比特,达到1024位量子比特,并将运用量子计算尝试在不同行业领域解决对应的问题,研制出行业领域的专用量子计算机。
何谓量子计算机?形象地说,“在量子计算机面前,传统的计算机就像‘算盘’”。超导量子计算机,则是基于超导电路量子芯片的量子计算机。
国际上,IBM与谷歌量子计算机均采用超导技术路线。据媒体报道,2019年,来自谷歌的量子人工智能研究团队就研制出具有53个超导量子比特的量子计算机,并且展现出强大的运算能力。在针对某个特定复杂计算任务的求解上,该款超导量子计算机只需要200秒就可以成功完成任务,而如果采用当年世界上排名第一的超级计算机进行计算,则需要长达一万年才能实现。2021年,中国超导量子计算机——“祖冲之二号”上线。该款超导量子计算机的量子比特数目达到66个,并且在运算速度方面比2019年谷歌发布的系统快接近一万倍。
进入2023年,各国相关研究也在不断取得新进展。IBM的433位超导量子比特处理器Osprey在其云平台上线;中科大扩展超导量子处理器“祖冲之二号”可操纵量子比特至176位;苏黎世联邦理工基于超导量子电路完成无漏洞贝尔实验……至2023年10月,全球29个国家和地区制定和发布了量子信息领域的发展战略规划或法案,公开信息不完全统计投资总额超过280亿美元。
中国第三代可交付超导量子计算机科研团队主要负责人、中科院量子信息重点实验室副主任郭国平提示称,中国可交付自主超导量子计算机虽然取得了一定的进展,但是要清醒地看到和世界量子计算强国间尚有不小差距。
科技部国家科技专家库专家周迪表示,在量子计算的核心技术方面,我国在超导量子芯片、量子门保真度、量子纠错码等关键技术方面还需要进一步的突破和提升;在量子计算的产业化方面,我国目前尚未形成完整的产业链和生态系统,超导量子计算机离落地与大量商业化应用仍然有较长的路要走。 |