我國在量子計算領(lǐng)域取得突破性進展，搭載“祖沖之三號”同款芯片的超導(dǎo)量子計算機“天衍-287”近日完成搭建，標(biāo)志著我國在推動量子計算實用化進程中邁出關(guān)鍵一步。該系統(tǒng)具備“量子計算優(yōu)越性”，在特定任務(wù)處理速度上比現(xiàn)有最快超級計算機快4.5億倍，未來將接入“天衍”量子計算云平臺并首次面向全球開放服務(wù)，這將成為我國首個具備“量子計算優(yōu)越性”的量子計算云平臺。

國際權(quán)威期刊《物理評論快報》以封面論文形式刊發(fā)了我國超導(dǎo)量子計算原型機“祖沖之三號”的最新成果。該成果顯示，“祖沖之三號”包含105個數(shù)據(jù)比特和182個耦合比特，成功實現(xiàn)了對83比特32層復(fù)雜度的“量子隨機線路取樣”任務(wù)的快速求解。與經(jīng)典超級計算機相比，其處理該問題的速度提升達15個數(shù)量級（千萬億倍），綜合性能達到國際領(lǐng)先水平。國家發(fā)展改革委在近期新聞發(fā)布會上明確指出，“祖沖之三號”的研發(fā)成果使我國在量子計算領(lǐng)域躋身全球前列。

“量子計算優(yōu)越性”是衡量量子計算系統(tǒng)性能的核心指標(biāo)，指量子計算設(shè)備在特定任務(wù)上展現(xiàn)出的遠超經(jīng)典計算機的能力。這一突破不僅驗證了量子計算超越傳統(tǒng)超級計算機的可行性，更為量子計算走向?qū)嶋H應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。目前，全球僅有少數(shù)國家能夠?qū)崿F(xiàn)這一技術(shù)突破，我國此次成果標(biāo)志著在該領(lǐng)域占據(jù)了戰(zhàn)略制高點。

此次搭建的“天衍-287”超導(dǎo)量子計算機與“祖沖之三號”同根同源，由中電信量子集團與國盾量子聯(lián)合團隊完成。該系統(tǒng)在搭建過程中實現(xiàn)了三大技術(shù)突破：一是全國產(chǎn)化，關(guān)鍵部件如大容量稀釋制冷機、測控電子學(xué)設(shè)備等均由國內(nèi)廠商自主研發(fā)生產(chǎn)，構(gòu)建了完整的國產(chǎn)化供應(yīng)鏈體系；二是AI賦能，團隊開發(fā)了基于人工智能的超導(dǎo)芯片參數(shù)自動校準(zhǔn)系統(tǒng)，顯著提升了系統(tǒng)校準(zhǔn)效率與精度；三是超量融合，通過將量子計算機與“天翼云”超算中心直連，實現(xiàn)了量子計算與經(jīng)典超算的低延時交互，為算力資源協(xié)同調(diào)度提供了新范式。

據(jù)項目負責(zé)人介紹，搭建過程中團隊重點攻克了多項技術(shù)難題。例如，為確保稀釋制冷機在高熱負載下的穩(wěn)定運行，團隊設(shè)計了集成低溫衰減、濾波、隔離等功能的操控信號鏈路，并結(jié)合室溫高性能測控系統(tǒng)ez-Q Engine 2.0，構(gòu)建了全鏈條自主可控的高精度測控運維平臺。通過硬件接口抽象適配，“天衍”云平臺及Cqlib量子編程框架實現(xiàn)了對該系統(tǒng)的資源管理與任務(wù)調(diào)度，為其開放云服務(wù)能力提供了技術(shù)支撐。

量子計算云平臺是推動量子計算從實驗室走向?qū)嶋H應(yīng)用的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施。2023年11月，中電信量子集團發(fā)布的“天衍”量子計算云平臺已實現(xiàn)天翼云超算能力與176量子比特超導(dǎo)量子計算能力的融合。目前，該平臺已形成覆蓋系統(tǒng)交付、云服務(wù)、教研體系、行業(yè)解決方案的完整產(chǎn)品體系，在算力建設(shè)、調(diào)度、軟硬件服務(wù)及商業(yè)應(yīng)用探索等領(lǐng)域均處于領(lǐng)先地位。數(shù)據(jù)顯示，“天衍”平臺訪問量已突破3700萬，用戶覆蓋全球60多個國家，實驗任務(wù)數(shù)超過270萬。

量子計算和精密測量事業(yè)部相關(guān)負責(zé)人表示，云平臺的開放將有效降低量子計算技術(shù)應(yīng)用門檻，加速其向金融、醫(yī)藥、材料等領(lǐng)域的滲透。通過為行業(yè)用戶和科研機構(gòu)提供算力支撐，平臺將持續(xù)拓展量子計算的應(yīng)用邊界，助力我國在國際量子計算競爭中占據(jù)主動地位。此次“天衍-287”的上線，標(biāo)志著我國量子計算產(chǎn)業(yè)生態(tài)建設(shè)邁入新階段。