搶占科技發(fā)展制高點,不斷催生新質(zhì)生產(chǎn)力。
——摘自“十五五”規(guī)劃建議
截至2025年10月底,我們團隊研制的中國第三代自主超導量子計算機“本源悟空”,已向世界提供量子算力服務(wù)超一年——163個國家和地區(qū)的用戶訪問超3600萬次,成功完成了71萬個全球量子計算任務(wù)。這個成績,是對我們團隊在量子計算領(lǐng)域摸索近10年的最好回饋。
量子計算機是實現(xiàn)量子計算任務(wù)的物理裝置。與傳統(tǒng)計算機相比,量子計算機計算能力強大,擁有并行性、指數(shù)級加速等優(yōu)勢,可在人工智能、新藥研發(fā)、金融工程等領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。但在2017年團隊初創(chuàng)時期,如何實現(xiàn)量子計算機“工程化突破”在國內(nèi)仍處于空白。怎么造出一臺可交付的量子計算機整機?我們只能自己琢磨,一遍遍試錯,慢慢積累經(jīng)驗,把理論上可行的技術(shù)變?yōu)槟軌蛑貜?fù)實現(xiàn)的工程技術(shù)。
在量子計算機系統(tǒng)中,量子計算測控系統(tǒng)承擔著量子芯片信號生成、采集與控制的關(guān)鍵功能,是整個系統(tǒng)的“神經(jīng)中樞”。在我國量子計算研究初期,由于高端儀器儀表依賴進口,量子計算機研發(fā)只能用傳統(tǒng)商用設(shè)備自行搭建控制系統(tǒng),信號的輸出與采集任務(wù)需單獨進行,存在成本高昂、功能冗余、兼容性差、難以集成等問題。為突破這一技術(shù)瓶頸,我們在2018年12月成功研制出國內(nèi)首套量子計算測控系統(tǒng)“本源天機”,這是我國首次實現(xiàn)將量子計算測控系統(tǒng)功能集成于單一設(shè)備的重要技術(shù)突破。
隨著技術(shù)積累,我國自主研發(fā)的量子計算測控系統(tǒng)也在不斷升級。2020年的“本源天機2.0”提升了信號控制精度,2022年的“本源天機3.0”已能支持100+超導量子比特,2025年上線的“本源天機4.0”,更是實現(xiàn)了擴展性、集成度的大幅提升,可支持500+量子比特規(guī)模。每一次產(chǎn)品迭代的背后,都凝聚著團隊日日夜夜的辛勤付出。
研發(fā)路上最困難的是高密度微波互連模組的“卡脖子”難題。量子芯片作為“量子計算大腦”,需要在“絕對零度”(零下273.15攝氏度)的極低溫環(huán)境中運行,而高密度微波互連模組這一“神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)”,既要精準傳輸信號,又要隔絕熱量。其中核心的極低溫特種高頻同軸線纜曾被國外壟斷,采購價格高昂。我們聯(lián)合中國電子科技集團相關(guān)研究所進行技術(shù)攻關(guān),以遠低于進口設(shè)備的價格,成功研發(fā)出完全國產(chǎn)化的高密度微波互連模組,為量子信息傳輸建立起高速穩(wěn)定的通道。
量子計算被認為可能是下一代信息革命的關(guān)鍵技術(shù),研究難度極高。展望“十五五”,我們相信,只要腳踏實地持續(xù)攻堅,中國的量子科技發(fā)展會取得更多突破。
(作者為安徽省量子計算工程研究中心副主任、“本源悟空”硬件研制團隊負責人,本報記者徐靖采訪整理)
記者手記
向量子計算廣度和深度進軍
量子計算被認為可能是下一代信息革命的關(guān)鍵技術(shù)??讉コ蓤F隊準確識變、科學應(yīng)變、主動求變,在推動量子計算產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的道路上孜孜以求,填補了一項項技術(shù)空白,讓量子計算機的整機運行效率大大提升。
科技創(chuàng)新是發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力的核心要素。國產(chǎn)量子計算機從無到有,研發(fā)過程困難重重,量子計算測控系統(tǒng)研發(fā)更是難上加難。從自行研制測控系統(tǒng)主動打破國外壟斷,到測控系統(tǒng)不斷迭代升級……一次次技術(shù)提升,是團隊迎難而上、付出無數(shù)心血的結(jié)果。技術(shù)的不斷積累,成果的不斷更新,既是我國科技自立自強水平不斷提高的生動實踐,也讓世界看到了中國量子計算技術(shù)的快速發(fā)展。
科技創(chuàng)新的路上,沒有現(xiàn)成答案。在量子計算這一全新領(lǐng)域,向前的每一步都不容易。期待有更多像孔偉成團隊一樣的科研團隊,自覺履行推動高水平科技自立自強的使命擔當,不斷向量子計算等科學技術(shù)廣度和深度進軍。
延伸閱讀
“本源悟空”有哪些應(yīng)用領(lǐng)域
自主量子計算測控系統(tǒng)、自主量子芯片工業(yè)設(shè)計軟件、自主系列量子芯片工業(yè)母機、自主量子芯片生產(chǎn)線、自主量子計算機操作系統(tǒng)……共同構(gòu)成了“本源悟空”。“本源悟空”的誕生,標志著量子計算從實驗室逐漸走向產(chǎn)業(yè)化。
量子計算作為新一代計算體系,在海量數(shù)據(jù)并行運算、原子分子模擬上獨具優(yōu)勢。為促成量子算力從“可用”向“好用”的落地轉(zhuǎn)化,團隊在多個領(lǐng)域開展研究并產(chǎn)出實效:在生物醫(yī)藥領(lǐng)域,團隊聯(lián)合醫(yī)療機構(gòu),基于“本源悟空”研發(fā)乳腺癌鉬靶檢測系統(tǒng),快速識別傳統(tǒng)算法易忽略的早期病灶;在人工智能領(lǐng)域,團隊借助“本源悟空”的算力支撐,完成全球首次10億參數(shù)AI大模型微調(diào)任務(wù);在航空航天領(lǐng)域,團隊依托“本源悟空”完成全球最大規(guī)模量子計算流體動力學仿真。
從實驗室技術(shù)突破到多領(lǐng)域場景落地,“本源悟空”的發(fā)展軌跡,正是我國量子科技從“跟跑”向“并跑”邁進的縮影。
(本報記者徐靖整理)
《 人民日報 》( 2025年11月17日 06 版)
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