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4月25日，中國科學(xué)院量子信息與量子科技創(chuàng )新研究院（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“量子創(chuàng )新院”）向國盾量子交付了一款504比特超導量子計算芯片“驍鴻”，用于驗證國盾量子自主研制的千比特測控系統。此款芯片刷新了國內超導量子比特數量的紀錄，后續還計劃通過(guò)中電信量子集團的“天衍”量子計算云平臺等向全球開(kāi)放。

504比特超導量子計算芯片“驍鴻”

測控系統和量子計算芯片是量子計算機的核心硬件。其中，測控系統需要和量子計算芯片交互，實(shí)現信號的精確生成、傳輸和處理，會(huì )極大地影響量子計算機整體性能。為了驗證大規模測控系統的整體性能及各項指標，最直接的方式是定制專(zhuān)用芯片進(jìn)行全面系統性的測試。為此，量子創(chuàng )新院定制研發(fā)了504比特量子計算芯片“驍鴻”。得益于量子創(chuàng )新院在超導量子計算芯片方面優(yōu)秀的研發(fā)、加工能力，這枚定制芯片在集成超過(guò)500比特的同時(shí)，量子比特的壽命、門(mén)保真度、門(mén)深度、讀取保真度等關(guān)鍵指標，有望達到IBM等國際主流量子計算云平臺的芯片性能，可以充分滿(mǎn)足千比特測控系統驗證的需求。

量子創(chuàng )新院研究員龔明強調，“驍鴻”芯片的主要目的，是為了推動(dòng)大規模量子計算測控系統的發(fā)展，更多考慮的是通過(guò)集成更多的比特數和實(shí)現各單項指標，來(lái)滿(mǎn)足測控系統驗證的需求。刷新中國量子比特數紀錄的“驍鴻”，綜合性能與團隊此前創(chuàng )造量子糾纏數世界紀錄的“祖沖之二號”芯片尚有差距，不具備實(shí)現“量子計算優(yōu)越性”的能力。

據國盾量子計算負責人王哲輝介紹，“驍鴻”芯片將在國盾量子千比特測控系統上進(jìn)行單比特門(mén)、雙比特門(mén)、讀取操作及測控系統性能測試，測試工作預計在今年8月前完成。新測控系統集成度較上一代產(chǎn)品提升10倍以上，核心元器件使用國產(chǎn)化設計，在提升操控精度的同時(shí)大幅降低了成本。未來(lái)，國盾量子將面向萬(wàn)比特規模，進(jìn)一步研發(fā)適用于可糾錯量子計算機的新型測控系統。

在量子計算領(lǐng)域，中電信量子集團推出的“天衍”量子計算云平臺，基于電信天翼云“國云”優(yōu)勢，已實(shí)現“天翼云”超算能力和176量子比特超導量子計算能力的融合。下一步，中電信量子集團將聯(lián)合國盾量子，依托“驍鴻”芯片研發(fā)量子計算整機，接入“天衍”量子計算云平臺，開(kāi)放給全球用戶(hù)使用?！?00+比特量子計算機的云端接入，可以高效承載各領(lǐng)域用戶(hù)對有實(shí)用價(jià)值的問(wèn)題和算法開(kāi)展研究，加速量子計算在實(shí)際場(chǎng)景中的應用，引領(lǐng)量子計算生態(tài)的快速發(fā)展?！敝袊茖W(xué)技術(shù)大學(xué)博士、中電信量子集團副總經(jīng)理王振表示。

“研發(fā)這枚芯片不算難”，量子創(chuàng )新院教授、中電信量子集團及國盾量子首席科學(xué)家彭承志坦言，超導量子計算芯片可以復用較成熟的半導體芯片加工技術(shù)，在比特數量擴展上特別有優(yōu)勢?！白罾щy的是如何讓量子比特的質(zhì)量和數量同步提升，從而真正提升芯片的性能，更精密地調控大規模量子比特，這是國際主流科研團隊都在攻堅的?！彼硎?，量子創(chuàng )新院超導量子計算團隊正在研發(fā)1000+比特、比特質(zhì)量高的超導量子計算芯片，向實(shí)現容錯量子計算進(jìn)行攻堅，“量子計算是個(gè)漫長(cháng)征程，要翻過(guò)很多高峰才能真正邁向實(shí)用，我們接下來(lái)要邁出的，才是更關(guān)鍵的一步?！?/p>