中國(guó)在量子計(jì)算領(lǐng)域取得重大突破，搭載“祖沖之三號(hào)”同款芯片的超導(dǎo)量子計(jì)算機(jī)“天衍-287”近日完成搭建。該系統(tǒng)具備“量子計(jì)算優(yōu)越性”，在特定任務(wù)處理速度上遠(yuǎn)超傳統(tǒng)超級(jí)計(jì)算機(jī)，標(biāo)志著我國(guó)量子計(jì)算實(shí)用化進(jìn)程邁出關(guān)鍵一步。

國(guó)際權(quán)威期刊《物理評(píng)論快報(bào)》此前以封面論文形式刊發(fā)我國(guó)超導(dǎo)量子計(jì)算原型機(jī)“祖沖之三號(hào)”最新成果。該原型機(jī)包含105個(gè)數(shù)據(jù)比特和182個(gè)耦合比特，成功實(shí)現(xiàn)對(duì)83比特32層復(fù)雜度“量子隨機(jī)線路取樣”任務(wù)的快速求解。與現(xiàn)有最優(yōu)經(jīng)典算法相比，其處理速度提升達(dá)15個(gè)數(shù)量級(jí)（千萬億倍），綜合性能躋身國(guó)際前列。此次上線的“天衍-287”采用同款芯片架構(gòu)，由中電信量子集團(tuán)與國(guó)盾量子聯(lián)合團(tuán)隊(duì)完成搭建調(diào)試，核心參數(shù)與“祖沖之三號(hào)”保持一致。

“量子計(jì)算優(yōu)越性”是衡量量子系統(tǒng)性能的核心指標(biāo)，指在特定任務(wù)中展現(xiàn)超越經(jīng)典計(jì)算機(jī)的能力。這一突破不僅驗(yàn)證了量子計(jì)算的可行性，更為實(shí)際應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。我國(guó)此前已通過“祖沖之二號(hào)”實(shí)現(xiàn)該領(lǐng)域首次突破，此次“祖沖之三號(hào)”及“天衍-287”的相繼問世，進(jìn)一步鞏固了我國(guó)在全球量子計(jì)算競(jìng)爭(zhēng)中的領(lǐng)先地位。

搭建過程中實(shí)現(xiàn)三大技術(shù)突破：一是構(gòu)建全國(guó)產(chǎn)化供應(yīng)鏈體系，稀釋制冷機(jī)、測(cè)控電子學(xué)等關(guān)鍵部件均由國(guó)內(nèi)廠商自主研發(fā)；二是研發(fā)AI賦能的芯片參數(shù)自動(dòng)校準(zhǔn)系統(tǒng)，通過人工智能技術(shù)實(shí)現(xiàn)高效精準(zhǔn)運(yùn)維；三是創(chuàng)新“超量融合”架構(gòu)，將量子計(jì)算機(jī)與“天翼云”超算中心直連，達(dá)成低延時(shí)交互與算力協(xié)同調(diào)度。這些創(chuàng)新使我國(guó)形成從硬件到云平臺(tái)的完整量子計(jì)算工具鏈。

據(jù)項(xiàng)目測(cè)控團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人張?chǎng)畏浇榻B，搭建過程聚焦三大核心環(huán)節(jié)：首先確保國(guó)產(chǎn)稀釋制冷機(jī)在極端條件下穩(wěn)定運(yùn)行，為超導(dǎo)芯片提供持續(xù)低溫環(huán)境；其次構(gòu)建全鏈條自主可控的測(cè)控系統(tǒng)，集成低溫信號(hào)處理鏈路與室溫測(cè)控軟件，結(jié)合AI輔助校準(zhǔn)技術(shù)實(shí)現(xiàn)精密操控；最后通過硬件接口適配，使“天衍”云平臺(tái)及量子編程框架完成資源管理與任務(wù)調(diào)度，最終釋放云端服務(wù)能力。整個(gè)系統(tǒng)從集成到上線僅用時(shí)數(shù)月，展現(xiàn)我國(guó)量子工程化能力。

中電信量子集團(tuán)于2023年發(fā)布的“天衍”量子計(jì)算云平臺(tái)已形成完整產(chǎn)品生態(tài)，覆蓋系統(tǒng)交付、云服務(wù)、教育研發(fā)及行業(yè)應(yīng)用等領(lǐng)域。該平臺(tái)目前訪問量突破3700萬次，服務(wù)全球60余個(gè)國(guó)家用戶，累計(jì)完成超270萬次實(shí)驗(yàn)任務(wù)。通過融合176量子比特超導(dǎo)計(jì)算與天翼云超算能力，平臺(tái)在算力調(diào)度、軟硬件服務(wù)及商業(yè)探索方面均處于行業(yè)領(lǐng)先地位，為金融、醫(yī)藥、材料等領(lǐng)域提供量子計(jì)算解決方案。