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中国首颗500+比特超导量子计算芯片“骁鸿”交付：比肩国际主流芯片
2024/5/6 9:24:51 材料来源：中国电信、中电信量子集团
近日，中国科学院量子信息与量子科技创新研究院（以下简称“量子创新院”）向国盾量子交付了一款504比特超导量子计算芯片“骁鸿”，用于验证国盾量子自主研制的千比特测控系统此款芯片刷新了国内超导量子比特数量的纪录。后续还计划通过中电信量子集团的“天衍”量子计算云平台等向全球开放
504比特超导量子计算芯片“骁鸿”
“骁鸿”，可以做什么？
说到量子芯片，就不得不提量子计算机量子计算机到底能改变什么？如果你是一个程序员你可以用云平台链接调用量子计算资源“天衍”量子计算云平台对接的超导量子计算机在处理随机线路取样等特定问题上速度甚至可以比目前最快的超算快1000万倍。
如果你是一个新药研发者或新材料开发者可以使用量子计算机实现分子或者材料体系的精确模拟计算分子材料的各种物理化学性质，为材料科学、药物研发、催化剂设计等诸多行业带来更具突破性的进展……
在量子计算机的组成结构中测控系统和量子计算芯片是核心硬件其中，测控系统需要和量子计算芯片交互实现信号的精确生成、传输和处理会极大地影响量子计算机整体性能为了验证大规模测控系统的整体性能及各项指标最直接的方式是定制专用芯片进行全面系统性的测试。
为此，量子创新院定制研发了504比特量子计算芯片“骁鸿”得益于量子创新院在超导量子计算芯片方面优秀的研发、加工能力这枚定制芯片在集成超过500比特的同时量子比特的寿命、门保真度、门深度、读取保真度等关键指标有望达到IBM等国际主流量子计算云平台的芯片性能，可以充分满足千比特测控系统验证的需求。
“量子创新院研究员龚明强调，“骁鸿”芯片的主要目的，是为了推动大规模量子计算测控系统的发展，更多考虑的是通过集成更多的比特数和实现各单项指标，来满足测控系统验证的需求。刷新中国量子比特数纪录的“骁鸿”，综合性能与团队此前创造量子纠缠数世界纪录的“祖冲之二号”芯片尚有差距，不具备实现“量子计算优越性”的能力。”
“据国盾量子计算负责人王哲辉介绍， “骁鸿”芯片将在国盾量子千比特测控系统上进行单比特门、双比特门、读取操作及测控系统性能测试，测试工作预计在今年8月前完成。新测控系统集成度较上一代产品提升10倍以上，核心元器件使用国产化设计，在提升操控精度的同时大幅降低了成本。未来，国盾量子将面向万比特规模，进一步研发适用于可纠错量子计算机的新型测控系统。”
量子芯片→量子计算云平台
在量子计算领域，中电信量子集团推出的“天衍”量子计算云平台。基于电信天翼云“国云”优势，已实现“天翼云”超算能力和“祖冲之二号”同款量子计算能力的融合，是具备“量子计算优越性”能力的超量融合云平台。
平台基于超量混合云架构、量子计算编译、量子计算模拟、图形化编程等核心能力加速量子计算融入量子化学研究新药新材料开发、能源气象模拟等场景对推动量子计算走向实用化有着重要的意义。
下一步，中电信量子集团将联合国盾量子依托“骁鸿”芯片研发量子计算整机接入“天衍”量子计算云平台开放给全球用户使用。
“500+比特量子计算机的云端接入，可以高效承载各领域用户对有实用价值的问题和算法开展研究，加速量子计算在实际场景中的应用，引领量子计算生态的快速发展。”中国科学技术大学博士、中电信量子集团副总经理王振表示。
“研发这枚芯片不算难”，量子创新院教授、中电信量子集团及国盾量子首席科学家彭承志坦言，超导量子计算芯片可以复用较成熟的半导体芯片加工技术，在比特数量扩展上特别有优势。
“最困难的是如何让量子比特的质量和数量同步提升，从而真正提升芯片的性能，更精密地调控大规模量子比特，这是国际主流科研团队都在攻坚的。”
他表示，量子创新院超导量子计算团队正在研发1000+比特、比特质量高的超导量子计算芯片，向实现容错量子计算进行攻坚， “量子计算是个漫长征程，要翻过很多高峰才能真正迈向实用，我们接下来要迈出的，才是更关键的一步。”
中电信量子集团也将持续致力于量子计算云平台的性能提升。
【近期会议】
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