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中國量子計算邁入千比特時代：首款超導量子測控系統(tǒng)交付背后的突破與挑戰(zhàn)
2025年06月17日 14:28:31
來源：化工儀器網(wǎng) 點擊量：2032
我國首款支持千比特級別的超導量子計算測控系統(tǒng)完成交付，填補了國內(nèi)大規(guī)模超導量子測控技術的空白。
近日，我國首款支持千比特級別的超導量子計算測控系統(tǒng)完成交付，標志著我國在量子計算硬件研發(fā)領域取得重要進展。這一突破不僅填補了國內(nèi)大規(guī)模超導量子測控技術的空白，也為未來實現(xiàn)實用化量子計算奠定了基礎。在全球量子科技競爭日益激烈的背景下，中國正加速躋身量子計算第一梯隊。
量子計算機的核心優(yōu)勢在于其并行計算能力，而比特規(guī)模直接決定其算力上限。此前，國際領先的量子計算公司如IBM和谷歌已實現(xiàn)數(shù)百比特的超導量子處理器(如IBM的433比特“魚鷹”處理器)，但千比特級別的測控系統(tǒng)仍面臨巨大技術挑戰(zhàn)。
此次交付的測控系統(tǒng)由我國科研團隊自主研發(fā)，采用高度集成化設計，能夠同時精準操控和測量上千個超導量子比特。相較于傳統(tǒng)測控方案，該系統(tǒng)在信號保真度、噪聲抑制和低溫環(huán)境適配性等方面實現(xiàn)突破，為更大規(guī)模的量子處理器研發(fā)鋪平道路。
超導量子計算需要在接近絕對零度的極低溫環(huán)境下運行，并對微波脈沖進行高精度調(diào)控。隨著比特數(shù)量的增加，信號串擾、時序同步和系統(tǒng)穩(wěn)定性等問題呈指數(shù)級增長。我國科研團隊通過以下關鍵技術攻關實現(xiàn)突破：
超導量子計算采用分布式控制方案，降低信號傳輸延遲，提高系統(tǒng)擴展性；優(yōu)化微波脈沖生成與讀取電路，減少環(huán)境噪聲對量子態(tài)的影響；逐步擺脫對進口高端儀器(如超低溫稀釋制冷機、高速數(shù)字轉(zhuǎn)換器)的依賴，提升供應鏈安全。
千比特級別的量子測控系統(tǒng)不僅推動基礎研究(如量子糾錯、多體物理模擬)，還將加速量子計算在金融、醫(yī)藥、人工智能等領域的應用探索。例如優(yōu)化投資組合、風險評估等復雜計算任務；模擬分子相互作用，加速新藥發(fā)現(xiàn)；提升機器學習模型的訓練效率。目前，我國已建立多個量子計算云平臺(如“本源悟源”)，未來千比特系統(tǒng)有望進一步開放給企業(yè)和科研機構(gòu)，推動量子計算生態(tài)發(fā)展。
首款千比特超導量子測控系統(tǒng)的交付，標志著中國量子計算從“跟跑”向“并跑”轉(zhuǎn)變。盡管前路仍充滿挑戰(zhàn)，但隨著技術迭代和產(chǎn)業(yè)協(xié)同，中國有望在全球量子科技競爭中占據(jù)更重要的位置。未來，量子計算或?qū)⒊蔀橥苿有乱惠喛萍几锩年P鍵力量，而中國正努力成為這一變革的重要參與者。
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