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中國第三代自主超導量子芯片“悟空芯”發布
發布時間:2024.01.09        閱讀次數:

1月7日,量子計算芯片安徽省重點實驗室、安徽省量子計算工程研究中心聯合發布我國最新的自主可控超導量子芯片——“悟空芯”夸父 KF C72-300。該量子芯片已在近期發布的中國第三代自主超導量子計算機“本源悟空”上運行,擁有72個超導量子比特,能夠實現量子疊加和糾纏等特性。該量子芯片的發布標志中國自主超導量子計算機制造能力從小規模開始進入中等規模階段。

圖為本源量子自主設計雙層結構72比特超導量子芯片“悟空芯”夸父 KF C72-300實物。量子計算芯片安徽省重點實驗室供圖

“悟空芯”擁有72個超導量子比特,取名來源于孫悟空的“72變”,寓意著其強大計算能力及潛力,搭載該款量子芯片的量子計算機具備通用可編程能力,用戶可使用它開發量子計算應用程序。

“悟空芯”是本源量子計算科技(合肥)股份有限公司(以下簡稱本源量子)自主研發的夸父系列量子芯片,屬于第三代產品。第一代夸父6比特超導量子芯片KF C6-130在2020年研制成功。2021年,第二代夸父24比特超導量子芯片KF C24-100研制成功。

圖為中國第三代自主72比特超導量子芯片“悟空芯”夸父 KF C72-300 封裝盒。孫超 攝

與前兩代量子芯片相比,第三代夸父超導量子芯片具有更高的相干時間,性能上有顯著提升。量子計算芯片安徽省重點實驗室副主任賈志龍介紹,“悟空芯”以及“本源悟空”量子計算機的發布,是中國超導量子計算機制造的一張新“入場券”,意味著中國超導量子計算機制造能力從小規模開始進入中等規模階段,具備了自主生產一定中等規模的可擴展的量子計算機芯片和系統的能力?!拔蚩招尽辈捎昧?2個計算量子比特的設計方案,還包含126個耦合器量子比特,共有198個量子比特,其實際運行狀態下的比特弛豫時間T1大于等于15.3微秒,退相干時間 T2大于等于2.25微秒。

安徽省量子計算工程研究中心副主任孔偉成表示,基于該款量子芯片的“本源悟空”量子計算機可一次性下發、執行多達200個量子線路的計算任務,從而比只能同時下發、執行單個量子線路的國際同類量子計算機,具有更大的速度優勢。

圖為中國第三代自主72比特超導量子芯片“悟空芯”夸父 KF C72-300 放大模型。孫超 攝

本源量子建設了中國第一條量子芯片生產線。2023年,該芯片生產線生產1500多批次,并研發出超導量子芯片監測設備——無損探針臺,超導量子芯片修復設備——激光退火儀,超導量子芯片保存設備——高真空存儲箱等系列量子芯片生產“工業母機”。同時,本源量子開發的量子芯片設計軟件“Q-EDA”進行了多次技術迭代。


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