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(lián)合發(fā)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(fā)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?qū)崿F(xiàn)量子疊加和糾纏等特性。該量子芯片的發(fā)布標志中國自主超導量子計算機制造能力從小規(guī)模開始進入中等規(guī)模階段。
圖為本源量子自主設(shè)計雙層結(jié)構(gòu)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(fā)量子計算應(yīng)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(fā)的夸父系列量子芯片，屬于第三代產(chǎn)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(fā)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(guī)模開始進入中等規(guī)模階段，具備了自主生產(chǎn)一定中等規(guī)模的可擴展的量子計算機芯片和系統(tǒng)的能力。“悟空芯”采用了72個計算量子比特的設(shè)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(tài)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(fā)、執(zhí)行多達200個量子線路的計算任務(wù)，從而比只能同時下發(fā)、執(zhí)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(yōu)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(shè)了中國第一條量子芯片生產(chǎn)線。2023年，該芯片生產(chǎn)線生產(chǎn)1500多批次，并研發(fā)出超導量子芯片監(jiān)測設(shè)備——無損探針臺，超導量子芯片修復設(shè)備——激光退火儀，超導量子芯片保存設(shè)備——高真空存儲箱等系列量子芯片生產(chǎn)“工業(yè)母機”。同時，本源量子開發(fā)的量子芯片設(shè)計軟件“Q-EDA”進行了多次技術(shù)迭代。
