日前,國內(nèi)量子計算頭部企業(yè)啟科量子正式發(fā)布了工程機1.0(中文簡稱“天算1號”),這是我國首臺模塊化離子阱量子計算工程機,標(biāo)志著我國原子型量子計算機邁出了從關(guān)鍵技術(shù)突破、實驗室研發(fā)、原理樣機研制到產(chǎn)品工程化的關(guān)鍵一步。

(相關(guān)資料圖)

圖一:天算1號工程機外觀圖

據(jù)悉,該工程機已通過國內(nèi)量子信息、原子物理、光電子學(xué)等領(lǐng)域知名專家的評審鑒定,專家對該工程機的技術(shù)先進性和產(chǎn)品的創(chuàng)新型給予了一致認(rèn)可。

天算1號工程機由工作環(huán)境控制系統(tǒng)、離子阱系統(tǒng)、光學(xué)系統(tǒng)、電子測控系統(tǒng)四大子系統(tǒng)構(gòu)成,工作環(huán)境控制系統(tǒng)主要是提供超高真空環(huán)境以減少背景氣體分子對離子的碰撞,離子阱系統(tǒng)提供離子源并實現(xiàn)對離子囚禁,光學(xué)系統(tǒng)實現(xiàn)對離子冷卻以及量子態(tài)操控,電子測控系統(tǒng)通過指令時序調(diào)節(jié)電壓、激光等參數(shù)以實現(xiàn)計算的主要步驟。每個系統(tǒng)由若干模塊組成,各個模塊通過插箱方式實現(xiàn)與整機系統(tǒng)的互聯(lián)。

圖二: 天算1號工程機分系統(tǒng)框架圖

啟科量子方向記者透露,公司研發(fā)工程機的目的是要實現(xiàn)離子阱量子計算機硬件工程化、操作界面智能化,工程化通過模塊-系統(tǒng)-整機設(shè)計的方法來實現(xiàn)量子計算整機,智能化通過集成的智能界面降低了量子計算機的操作復(fù)雜性,拓寬量子計算機的適用人群范圍。

實現(xiàn)量子計算機的方案有離子阱、超導(dǎo)、量子點、光量子等多種,與其他方案相比,離子阱方案具有很多天然優(yōu)勢,如無需極低溫冷卻、天然離子量子位具有全同性、保真度高、相干壽命長、糾錯編碼開銷需求低、通過光子操控互聯(lián)與量子網(wǎng)絡(luò)兼容等。

目前美國IonQ、Honeywell等企業(yè),在離子阱的研發(fā)和工程化方面處于相對領(lǐng)先地位。啟科量子作為亞洲第一家以離子阱為技術(shù)路線的量子計算公司,自2021年10月開始工程化研發(fā),通過前期的調(diào)研論證,以及研發(fā)過程中的反復(fù)測試調(diào)整,攻克了多個技術(shù)難題,成為全球范圍內(nèi)少數(shù)擁有實現(xiàn)離子阱量子計算工程化能力的企業(yè)之一,打破了國外企業(yè)的壟斷局面,在全球離子阱量子計算機的工程化技術(shù)中處于第一方陣。

公司副總裁韓琢表示,天算1號僅僅是啟科量子實現(xiàn)分布式離子阱量子計算的一小步,接下來啟科量子將加大研發(fā)力度,突破技術(shù)瓶頸,實現(xiàn)數(shù)百邏輯比特的分布式運算,持續(xù)打造核心競爭力以成為多領(lǐng)域用戶的價值伙伴。

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