我國在量子計算領域取得突破性進展，搭載“祖沖之三號”同款芯片的超導量子計算機“天衍-287”近日完成搭建，標志著我國在推動量子計算實用化進程中邁出關鍵一步。該系統(tǒng)具備“量子計算優(yōu)越性”，在特定任務處理速度上比現(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，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。

國際權威期刊《物理評論快報》以封面論文形式刊發(fā)了我國超導量子計算原型機“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層復雜度的“量子隨機線路取樣”任務的快速求解。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，指量子計算設備在特定任務上展現(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，更為量子計算走向實際應用奠定了基礎。目前，全球僅有少數(shù)國家能夠實現(xiàn)這一技術突破，我國此次成果標志著在該領域占據(jù)了戰(zhàn)略制高點。

此次搭建的“天衍-287”超導量子計算機與“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)了三大技術突破：一是全國產(chǎn)化，關鍵部件如大容量稀釋制冷機、測控電子學設備等均由國內(nèi)廠商自主研發(fā)生產(chǎn)，構建了完整的國產(chǎn)化供應鏈體系；二是AI賦能，團隊開發(fā)了基于人工智能的超導芯片參數(shù)自動校準系統(tǒng)，顯著提升了系統(tǒng)校準效率與精度；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)項目負責人介紹，搭建過程中團隊重點攻克了多項技術難題。例如，為確保稀釋制冷機在高熱負載下的穩(wěn)定運行，團隊設計了集成低溫衰減、濾波、隔離等功能的操控信號鏈路，并結合室溫高性能測控系統(tǒng)ez-Q Engine 2.0，構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)的資源管理與任務調(diào)度，為其開放云服務能力提供了技術支撐。

量子計算云平臺是推動量子計算從實驗室走向實際應用的關鍵基礎設施。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、教研體系、行業(yè)解決方案的完整產(chǎn)品體系，在算力建設、調(diào)度、軟硬件服務及商業(yè)應用探索等領域均處于領先地位。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，實驗任務數(shù)超過270萬。

量子計算和精密測量事業(yè)部相關負責人表示，云平臺的開放將有效降低量子計算技術應用門檻，加速其向金融、醫(yī)藥、材料等領域的滲透。通過為行業(yè)用戶和科研機構提供算力支撐，平臺將持續(xù)拓展量子計算的應用邊界，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，標志著我國量子計算產(chǎn)業(yè)生態(tài)建設邁入新階段。