6月16日，記者從安徽省量子信息工程技術(shù)研究中心獲悉，我國首款面向千比特規(guī)模設(shè)計的超導(dǎo)量子計算測控系統(tǒng)ez-Q®Engine 2.0正式交付使用，集成度比之前提高了約10倍。這充分展示了我國超導(dǎo)量子計算測控技術(shù)的實際應(yīng)用能力。該設(shè)備由科大國盾量子技術(shù)股份有限公司等單位聯(lián)合研制，將為多家科研及產(chǎn)業(yè)單位提供累計5000多比特的測控服務(wù)。

新的測控系統(tǒng)已服務(wù)“祖沖之三號”

一臺優(yōu)秀的量子計算機，離不開高精度、高可靠的測控系統(tǒng)。可以說，量子測控系統(tǒng)是量子計算機的關(guān)鍵核心設(shè)備之一。

“它可類比經(jīng)典計算機的主板，主要負責(zé)對量子芯片上的量子比特進行操作，執(zhí)行量子邏輯門操作和量子算法運算等工作。”安徽省量子信息工程技術(shù)研究中心主任唐世彪表示。此前，ez-Q®Engine 1.0已成功用于我國唯一實現(xiàn)超導(dǎo)量子計算優(yōu)越性的“祖沖之二號”系列計算機。此次，新的ez-Q®Engine 2.0已在我國“祖沖之三號”量子計算機研究中發(fā)揮作用，正參與重大科研項目攻關(guān)。

集成度比之前提高約10倍，價格卻更低了

“過去，超導(dǎo)量子計算測控系統(tǒng)在規(guī)?；c工程一致性上難以兼得，陷入‘按下葫蘆浮起瓢’的困境，而今，我們攻克了相關(guān)技術(shù)難關(guān)”。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，核心元器件采用國產(chǎn)化設(shè)計，是國內(nèi)同類產(chǎn)品中體積最小、性能最優(yōu)的。它還通過技術(shù)攻關(guān)，解決了射頻直采輸出、大規(guī)模時鐘同步等難題，實現(xiàn)了更低噪聲、更強一致性，測控精度等指標得到提升。

“新一代測控系統(tǒng)也有望重塑市場格局。”唐世彪透露，過去，測控系統(tǒng)控制一個超導(dǎo)量子比特的成本很高，如果有上千或更多比特的量子計算機，僅測控系統(tǒng)就需要投入大量資金。而ez-Q®Engine 2.0單機箱最高支持128數(shù)據(jù)比特及256耦合比特，8臺就能完成千比特操控任務(wù)，在保持核心技術(shù)指標國際先進水平的同時，價格還不到國外產(chǎn)品的一半。

已交付9家科研單位，正在研發(fā)萬比特測控系統(tǒng)

據(jù)國盾量子的量子計算負責(zé)人王哲輝介紹，ez-Q®Engine 2.0已交付給中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)、中電信量子集團等9家科研、產(chǎn)業(yè)單位。除了服務(wù)“祖沖之三號”，在我國單臺比特數(shù)最多的超導(dǎo)量子計算機“天衍 504”上，其穩(wěn)定性和精度也得到了充分驗證。

王哲輝還透露，在中國科學(xué)院量子信息與量子科技創(chuàng)新研究院的指導(dǎo)下，目前團隊正在研發(fā)適用于萬比特規(guī)模且具備糾錯功能的新型測控系統(tǒng)，面向量子計算優(yōu)越性、量子糾錯、實用量子計算等場景進行技術(shù)攻關(guān)，不斷完善自主可控的量子計算產(chǎn)業(yè)生態(tài)。 

合肥在線-合新聞記者 張夢怡