已流片1500+批次！央視揭秘國(guó)內(nèi)首條超導(dǎo)量子芯片產(chǎn)線

導(dǎo)讀：1月31日據(jù)央視新聞直播報(bào)道，我國(guó)首條量子芯片生產(chǎn)線正在緊鑼密鼓量產(chǎn)中，搭載最新芯片的國(guó)產(chǎn)超導(dǎo)量子計(jì)算機(jī)“悟空”即將面世。

圖：本源的超導(dǎo)24比特量子芯片

據(jù)介紹，位于安徽合肥的這條生產(chǎn)線于2022年1月投入運(yùn)營(yíng)，在這一年的時(shí)間里，陸續(xù)導(dǎo)入24臺(tái)量子芯片生產(chǎn)相關(guān)的工藝設(shè)備，孵化出了3套自研的量子芯片專用設(shè)備（見此前報(bào)道我國(guó)首臺(tái)用于量子芯片生產(chǎn)的激光退火儀研制成功），生產(chǎn)了1500多個(gè)批次流片試制的產(chǎn)品，交付了多個(gè)批次的量子芯片以及量子放大器等產(chǎn)品。

目前，最新研發(fā)的量子芯片正在“悟空”量子計(jì)算機(jī)中調(diào)試，整機(jī)將在不久后面世。

關(guān)于這顆芯片的性能，制造方合肥本源量子的總經(jīng)理張輝稱，這次推出的最新產(chǎn)品“悟空”芯片，會(huì)高于64比特位數(shù)（目前IBM做到433比特，谷歌做到72比特）。理論上，n個(gè)量子比特位數(shù)的存儲(chǔ)能力，相當(dāng)于2的n次方個(gè)經(jīng)典計(jì)算機(jī)位數(shù)，但是量子芯片和經(jīng)典計(jì)算機(jī)芯片的算力不能直接對(duì)比。

圖：本源的量子計(jì)算機(jī)

他還表示，現(xiàn)在量子計(jì)算機(jī)處于剛剛從研發(fā)開始轉(zhuǎn)向工程化的階段。本源最主要的責(zé)任不只是在于科學(xué)研究，更重要的是做工程化的量子計(jì)算機(jī)。如果按整機(jī)來算的話，從去年以來總共大概只有兩臺(tái)量子計(jì)算機(jī)的銷售。單純講量子芯片的話，我們一年生產(chǎn)幾百片、幾千片也不是問題。這些生產(chǎn)的量子芯片全部都可以直接用于“悟空”量子計(jì)算機(jī)，一臺(tái)量子計(jì)算機(jī)對(duì)應(yīng)專門的一個(gè)量子芯片。

關(guān)于國(guó)內(nèi)量子計(jì)算機(jī)在世界上的水平，他表示，從目前本源的產(chǎn)品和研發(fā)進(jìn)度上來看，硬件方面我們比他們落后一些。我們所說的對(duì)標(biāo)，意思是谷歌、IBM以及英特爾等都是我們的目標(biāo)、我們尊敬的學(xué)習(xí)對(duì)象。不過，在國(guó)內(nèi)，作為一個(gè)整體生態(tài)而言，本源目前還是有一定優(yōu)勢(shì)的，比如在軟件和操作系統(tǒng)方面，以及我們的Q-EDA（量子電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化）工具。今年的全球量子計(jì)算發(fā)明專利排行榜上，本源也有幸能夠排到全球第六位。

從量子科學(xué)研究方面，中國(guó)的確在全球處于第一梯隊(duì)，包括論文數(shù)量、專利數(shù)量名列全球前茅。但是在量子計(jì)算賽道里面，我們相對(duì)落后一些，因?yàn)槠渲猩婕暗胶芏喙こ袒膯栴}。如量子計(jì)算的超導(dǎo)和半導(dǎo)體兩條路徑需要用到傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)中的一些集成電路芯片的技術(shù)、設(shè)備。從公開數(shù)據(jù)上看，我們整體落后大約3~4年。

另一個(gè)很重要的差距，是IBM和谷歌這些非常領(lǐng)先的團(tuán)隊(duì)，大概從上世紀(jì)90年代就開始做相應(yīng)的部署，他們?cè)诠こ袒窂缴系奶剿鬟h(yuǎn)遠(yuǎn)早于我們本源。本源是國(guó)內(nèi)最早成立的量子計(jì)算公司，但那也已經(jīng)是2017年了。我們國(guó)內(nèi)才剛開始往量子計(jì)算工程化的路徑上探索。

圖：本源的量子計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室

據(jù)了解，合肥本源量子是中國(guó)第一家量子計(jì)算公司，由中科大孵化而來，團(tuán)隊(duì)成員早在2003年前后開始研究量子計(jì)算科學(xué)。在2020年，本源量子上線首臺(tái)國(guó)產(chǎn)超導(dǎo)量子計(jì)算機(jī)“本源悟源1號(hào)”，搭載超導(dǎo)6比特量子處理器夸父KFC6-130和本源量子測(cè)控一體機(jī)。

截至目前，本源量子已研發(fā)出多臺(tái)中國(guó)量子計(jì)算機(jī)，并成功交付給用戶使用，使我國(guó)成為世界上第三個(gè)具備量子計(jì)算機(jī)整機(jī)交付能力的國(guó)家。

和中科大潘建偉院士團(tuán)隊(duì)研發(fā)的“九章”光量子計(jì)算機(jī)路線不同，本源量子目前主打電學(xué)體系，包括兩條路徑：一條是超導(dǎo)，即IBM、谷歌現(xiàn)在主推的路線，另一條是英特爾在主推的CMOS工藝，或者叫半導(dǎo)體量子點(diǎn)技術(shù)。