本源量子加速推出工程化超導量子計算機

近日，本源超導量子計算雲平臺正式上線，面向全球用戶提供基於真實量子計算設備的量子計算服務。本源量子云平臺基於本源量子自主研發的超導量子計算機——悟源，這也是國內率先實現工程化的超導量子計算機。

超越經典計算的超導路徑

量子計算的概念自上世紀八十年代提出以來，就被譽為「大自然賦予人類的終極計算能力」，近年來更是成為世界各國爭相布局的前沿領域，IBM、谷歌、Intel等科技巨頭紛紛入局。超導物理體系的量子計算機憑藉量子比特集成度與保真度良好、現有工藝成熟的優點，成為目前國際主流的技術流派。IBM、谷歌等都將超導量子計算機作為主要研發方向，並在近年來連續取得突破性成果。

2019年1月，IBM推出商用化的超導量子計算設備IBM Q SYSTEM ONE；同年9月，谷歌宣布使用53比特超導量子計算機實現「量子霸權」，證明了量子計算機在特定問題上全面超越經典計算機的能力。

工程化實現，量子計算進階之路

量子計算的理論已經過了嚴密的實驗論證，但要真正發揮算力優勢，賦能更多行業發展，實現工程化的量子計算是必由之路。2017年，IBM推出了5比特超導量子計算機，並向普通用戶提供量子云服務；2019年，IBM發布了全球首個商業化、高度集成的模塊化量子計算系統IBM Q SYSTEM ONE。通過這套工程化的量子計算系統，到2020年，IBM已在全球多個國家和地區部署了18臺量子計算機，建立了多個量子計算研究中心。工程化飛快推動著量子計算的研究進展與產業發展，今年9月，IBM宣布最新研製的量子計算機達到了64量子體積，性能比去年提高一倍。

我國量子計算的研究主要集中在高校與科研院所，研究導向與目的總體上以科研為主，對於量子計算的工程化實現關注不足。直到2017年9月，中國才誕生首家以量子計算研發應用為主營業務的商業公司——本源量子，這也宣告了中國量子計算產業化發展的大幕正式拉開。

本源量子依託中科大中科院量子信息重點實驗室，在量子計算領域擁有十多年的研發經驗與技術積累，致力於實現量子計算應用落地。2018年，本源量子推出國內首個集成化的量子計算機控制系統，成為全球第三個製造出該系統的商業公司，解決了國產量子計算機工程化的關鍵難題。今年，更是推出了支持32比特量子計算機控制系統，突破控制更高位數量子比特的技術瓶頸。

自成立以來，本源量子對標IBM等國際巨頭，緊追國際先進水平，在工程化實現環節不斷提升研發與製造水平，終於在今年成功發布工程化超導量子計算機——悟源，並提供雲服務。自此，中國也可以建設工程化的量子計算設備，為眾多潛在行業提供了探索量子計算的基礎條件。這對未來量子計算的落地與產業化發展具有重大意義。

3-5年內實現中國的「量子霸權」

超導量子計算機「悟源」搭載了本源量子自主研發的超導6比特量子處理器——夸父 KF C6-130。該量子處理器採用「本源初代」架構，採取國際上成熟的一維鏈狀Xmon結構超導量子比特設計。利用十字電容和約瑟夫森結構建超導量子比特，通過「數據總線」實現一組超導量子比特的聯合讀取操作，近鄰之間通過電容耦合實現兩比特量子邏輯門。該處理器運行、操控、讀取功能穩定，保真度、相干時間等多項技術指標達到國際先進水平。

當前，本源量子正在開發超導24比特量子處理器，採用更加先進的超導空氣橋（Air Bridge）架構。結合本源量子最新發布的32比特量子計算機控制系統，本源將在2021年底推出第二代60比特的悟源超導量子計算機。