安徽省量子計(jì)算工程研究中心近日發(fā)布消息，中國第三代自主超導(dǎo)量子計(jì)算機(jī)“本源悟空”核心部件——高密度微波互連模組國產(chǎn)化研發(fā)成功。

該模組的成功研發(fā)使得量子芯片能夠發(fā)揮出更強(qiáng)大的計(jì)算能力，有助于“本源悟空”高效運(yùn)行，也為下一代量子計(jì)算機(jī)研發(fā)提供了寶貴的技術(shù)支撐。

高密度微波互連模組實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化

安徽省量子計(jì)算工程研究中心副主任孔偉成介紹，量子芯片是“量子計(jì)算大腦”，需要在-273.12℃或更低的溫度環(huán)境中運(yùn)行。高密度微波互連模組則是“神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)”，既要能準(zhǔn)確傳輸信號(hào)，又要隔絕熱量，為“量子計(jì)算大腦”與外部設(shè)備之間的量子信息傳輸建立起高速、穩(wěn)定的通道。

在高密度微波互連模組中，有一根至關(guān)重要的“線”——極低溫特種高頻同軸線纜，這根線是量子計(jì)算機(jī)信號(hào)傳輸?shù)年P(guān)鍵組件。

為解決“一根線”難題，本源量子計(jì)算科技（合肥）股份有限公司聯(lián)合中國電子科技集團(tuán)第40研究所，順利完成適用于極低溫環(huán)境的高密度微波互連模組技術(shù)攻關(guān)，以遠(yuǎn)低于進(jìn)口設(shè)備的價(jià)格，實(shí)現(xiàn)了該模組的國產(chǎn)化。

孔偉成表示，這款國產(chǎn)高密度微波互連模組可為100+位量子芯片提供微波信號(hào)傳輸通道，能夠在極低熱泄漏環(huán)境下實(shí)現(xiàn)微波信號(hào)的跨溫區(qū)穩(wěn)定傳輸。

進(jìn)入量子算力可用時(shí)代

截至5月7日，“本源悟空”已吸引全球范圍內(nèi)超800萬人次訪問。這一數(shù)據(jù)見證了中國量子算力首次大規(guī)模、長時(shí)間向全球開放，標(biāo)志著中國進(jìn)入量子算力可用時(shí)代。

“本源悟空”由本源量子團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)，搭載72位自主超導(dǎo)量子芯片“悟空芯”，是目前我國最先進(jìn)的可編程、可交付超導(dǎo)量子計(jì)算機(jī)。

孔偉成介紹，“悟空芯”是“本源悟空”的核心，但不是唯一的黑科技。基于本源天機(jī)量子計(jì)算測控系統(tǒng)，用戶可以同時(shí)下發(fā)、執(zhí)行200個(gè)量子線路，這是目前國外競品都做不到的。“榨干”量子計(jì)算機(jī)運(yùn)行過程中的經(jīng)典處理延時(shí)，使得我們的量子計(jì)算機(jī)擁有前所未有的速度優(yōu)勢。

目前，這臺(tái)超導(dǎo)量子計(jì)算機(jī)從硬件到量子芯片，再到操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件，4個(gè)方面均自主可控，國產(chǎn)化率已超80%，并在系統(tǒng)穩(wěn)定性、量子比特?cái)?shù)量、運(yùn)算精度等方面取得了顯著進(jìn)步。

孔偉成表示：“未來，我們將加速量子計(jì)算的原理驗(yàn)證、技術(shù)轉(zhuǎn)化和應(yīng)用開發(fā)，向著實(shí)現(xiàn)大規(guī)模可編程通用量子計(jì)算機(jī)的目標(biāo)穩(wěn)步邁進(jìn)。” 

記者了解到，在量子計(jì)算領(lǐng)域，以美國為首的發(fā)達(dá)國家起步早、產(chǎn)業(yè)成熟度高。中國在量子領(lǐng)域起步較晚，卻進(jìn)步很快。前不久發(fā)表的一篇關(guān)于全球量子信息技術(shù)專利的論文顯示，2003年到2022年，中國量子信息技術(shù)專利申請量占全球總量的37%，超過了一些發(fā)達(dá)國家。

多家上市公司布局量子計(jì)算

量子計(jì)算是數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代的新質(zhì)生產(chǎn)力，誰掌握了先進(jìn)算力，誰就掌握了發(fā)展“勝算”。

據(jù)波士頓咨詢公司（BCG）預(yù)測，到2030年量子計(jì)算的應(yīng)用市場規(guī)模有望達(dá)到500多億美元，量子計(jì)算商用時(shí)代也將加速到來。方正證券(8.630, -0.08, -0.92%)李宏濤表示，量子計(jì)算有望在10年至15年內(nèi)實(shí)現(xiàn)商用，預(yù)計(jì)量子計(jì)算的商用元年在2030年左右。

目前，多家公司已經(jīng)布局量子計(jì)算。

中國移動(dòng)(98.900, -1.13, -1.13%)科技創(chuàng)新部總經(jīng)理陳洪濤表示，中國移動(dòng)自2019年開始布局量子計(jì)算領(lǐng)域。此前，中國移動(dòng)聯(lián)合量子科技長三角產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心，本源、華翊、玻色等四家量子計(jì)算公司，共同發(fā)布“五岳量子云計(jì)算創(chuàng)新加速計(jì)劃1.0”。下一步，將實(shí)施“五岳量子云計(jì)算創(chuàng)新加速計(jì)劃2.0”。

電科數(shù)字(19.200, 0.02, 0.10%)表示，目前，電科數(shù)字子集團(tuán)（32所）基于自主研發(fā)的20比特超導(dǎo)量子計(jì)算機(jī)工程樣機(jī)、超導(dǎo)量子操作系統(tǒng)，完成多比特量子門算法驗(yàn)證，具備20比特超導(dǎo)量子計(jì)算機(jī)整機(jī)算力。

國盾量子(179.200, -0.08, -0.04%)表示，2023年，公司推出了“祖沖之二號(hào)”同等規(guī)模的量子計(jì)算機(jī)，并接入量子計(jì)算云平臺(tái)，面向全社會(huì)開放。2024年，公司交付的國產(chǎn)稀釋制冷機(jī)，經(jīng)客戶多月測試，運(yùn)轉(zhuǎn)效果良好，達(dá)到了國際先進(jìn)水平。