日前,國(guó)內(nèi)量子計(jì)算頭部企業(yè)啟科量子正式發(fā)布了工程機(jī)1.0(中文簡(jiǎn)稱(chēng)“天算1號(hào)”),這是我國(guó)首臺(tái)模塊化離子阱量子計(jì)算工程機(jī),標(biāo)志著我國(guó)原子型量子計(jì)算機(jī)邁出了從關(guān)鍵技術(shù)突破、實(shí)驗(yàn)室研發(fā)、原理樣機(jī)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(hào)工程機(jī)外觀圖

據(jù)悉,該工程機(jī)已通過(guò)國(guó)內(nèi)量子信息、原子物理、光電子學(xué)等領(lǐng)域知名專(zhuān)家的評(píng)審鑒定,專(zhuān)家對(duì)該工程機(jī)的技術(shù)先進(jìn)性和產(chǎn)品的創(chuàng)新型給予了一致認(rèn)可。

天算1號(hào)工程機(jī)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(cè)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(duì)離子的碰撞,離子阱系統(tǒng)提供離子源并實(shí)現(xiàn)對(duì)離子囚禁,光學(xué)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)離子冷卻以及量子態(tài)操控,電子測(cè)控系統(tǒng)通過(guò)指令時(shí)序調(diào)節(jié)電壓、激光等參數(shù)以實(shí)現(xiàn)計(jì)算的主要步驟。每個(gè)系統(tǒng)由若干模塊組成,各個(gè)模塊通過(guò)插箱方式實(shí)現(xiàn)與整機(jī)系統(tǒng)的互聯(lián)。

圖二: 天算1號(hào)工程機(jī)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(jī)的目的是要實(shí)現(xiàn)離子阱量子計(jì)算機(jī)硬件工程化、操作界面智能化,工程化通過(guò)模塊-系統(tǒng)-整機(jī)設(shè)計(jì)的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)量子計(jì)算整機(jī),智能化通過(guò)集成的智能界面降低了量子計(jì)算機(jī)的操作復(fù)雜性,拓寬量子計(jì)算機(jī)的適用人群范圍。

實(shí)現(xiàn)量子計(jì)算機(jī)的方案有離子阱、超導(dǎo)、量子點(diǎn)、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(shì),如無(wú)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(zhǎng)、糾錯(cuò)編碼開(kāi)銷(xiāo)需求低、通過(guò)光子操控互聯(lián)與量子網(wǎng)絡(luò)兼容等。

目前美國(guó)IonQ、Honeywell等企業(yè),在離子阱的研發(fā)和工程化方面處于相對(duì)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(jì)算公司,自2021年10月開(kāi)始工程化研發(fā),通過(guò)前期的調(diào)研論證,以及研發(fā)過(guò)程中的反復(fù)測(cè)試調(diào)整,攻克了多個(gè)技術(shù)難題,成為全球范圍內(nèi)少數(shù)擁有實(shí)現(xiàn)離子阱量子計(jì)算工程化能力的企業(yè)之一,打破了國(guó)外企業(yè)的壟斷局面,在全球離子阱量子計(jì)算機(jī)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(hào)僅僅是啟科量子實(shí)現(xiàn)分布式離子阱量子計(jì)算的一小步,接下來(lái)啟科量子將加大研發(fā)力度,突破技術(shù)瓶頸,實(shí)現(xiàn)數(shù)百邏輯比特的分布式運(yùn)算,持續(xù)打造核心競(jìng)爭(zhēng)力以成為多領(lǐng)域用戶的價(jià)值伙伴。

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