快4.5亿倍！超导量子计算机“天衍 - 287”带来量子计算新突破

证券时报记者11月14日从中国电信量子研究院了解到，搭载“祖冲之三号”同款芯片的超导量子计算机“天衍 - 287”已搭建完成。该量子计算系统具备“量子计算优越性”能力，处理特定问题的速度比目前最快的超级计算机快4.5亿倍。未来，它将接入“天衍”量子计算云平台并首次面向全球开放应用服务，这也将是我国首个具备“量子计算优越性”的量子计算云平台。

量子计算被视为下一代信息革命的关键技术。所谓量子计算优越性，是指量子计算系统在特定任务上展现出远超经典超级计算机的能力。它是衡量量子计算系统性能的关键指标，验证了量子计算系统超越传统超级计算机的可行性，是量子计算走向实际应用的前提，也是展示一个国家量子计算研究实力的关键里程碑。

此次即将上线的超导量子计算机采用“祖冲之三号”同款系列芯片，拥有105个数据比特和182个耦合比特，与“祖冲之三号”同根同源，具备量子计算优越性，由中电信量子集团与国盾量子联合团队搭建和调测完成。今年3月，国际知名学术期刊《物理评论快报》发表了中国科学家构建的105比特超导量子计算原型机“祖冲之三号”，审稿人认为其“构建了目前最高水准的超导量子计算机”。

记者了解到，此次搭建过程体现出“全国产”“AI赋能”“超量融合”三个方面的技术突破。

一方面，搭建使用了全国产的超导量子计算机硬件设备和元器件，大容量稀释制冷机、测控电子学、低温元器件等关键部件均由国内厂商研发生产，中国电信牵头国内生态厂商构建了全国产化的超导量子计算供应链体系。

另一方面，团队自主研发了AI赋能的超导芯片参数自动校准系统，借助人工智能技术，实现了量子计算系统的高效、高精度自动校准与维护。

此外，“超量融合”特征显著。团队将这台超导量子计算机与“天翼云”超算集中部署，通过硬件直连达成高带宽的量超融合，实现量子计算和超算的低延时交互，助力算力资源的协同调度，构建了“硬件—软件—云平台—生态”的全国产化量子计算全栈式工具体系。

中电信量子集团量子计算高级研究员、测控团队负责人张鑫方介绍，搭建过程中，团队重点完成了整机系统的集成、调试和上云。首先，保证了国产量子“冰箱”——稀释制冷机在高热负载下的稳定长期运行，满足超导芯片极低温、低噪声的工作环境和长期云服务的稳定需求。在此基础上，设计集成低温衰减、滤波、隔离等操控信号链路，结合室温高性能量子计算测控系统ez - Q Engine 2.0，基于量子计算测控软件系统QOS结合AI辅助自动校准技术，为“祖冲之三号”芯片构筑了全链条自主可控的高精度测控运维平台。

“通过硬件接口抽象适配，‘天衍’云平台及Cqlib量子编程框架实现对该系统的资源管理与任务调度，全面释放其开放云服务的能力。”张鑫方说。

量子计算云平台不仅为量子计算的未来应用提供了关键基础设施，更是构建完整量子产业生态的战略支点。通过云端服务模式，它有效降低了技术应用门槛，加速了量子计算从实验室研究向实际场景落地的进程，是量子计算走向应用的重要一步。

2023年11月，中电信量子集团正式发布“天衍”量子计算云平台，实现了天翼云超算能力和176量子比特超导量子计算能力的融合。目前，公司已围绕“天衍”量子计算云平台成功打造覆盖超导量子计算机系统交付运营、云平台服务、教研体系化、行业应用解决方案的量子计算产品体系，在算力建设、算力调度、软硬件服务、商业应用探索四大领域均实现领先。“天衍”量子计算云平台现访问量已突破3700万，覆盖海内外60多个国家的用户，实验任务数超过270万。

中金公司研报指出，当前国内量子计算发展呈现“硬件多点突破、软件工具补全、产业协同推进”的良好态势，近期更在硬件、软件与生态应用层面接连取得关键突破。量子计算正处于由科研突破向商业落地的关键拐点，硬件环节或率先实现产业化突破。

中银证券认为，量子计算面临的最大挑战是找到真正有用的场景。目前量子计算还处于早期技术攻关时期，预计未来5 - 10年有可能出现实质性进展。展望未来，量子信息商业化竞赛将进入新的加速阶段。

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