據(jù)安徽省量子計(jì)算工程研究中心消息，中國第三代自主超導(dǎo)量子計(jì)算機(jī)“本源悟空”核心部件——高密度微波互連模組在合肥完成重大突破，成功解決“一根線”的“卡脖子”問題，實(shí)現(xiàn)完全國產(chǎn)化。
量子芯片是“量子計(jì)算大腦”，需要在-273.12℃或更低的極低溫環(huán)境中運(yùn)行。高密度微波互連模組則是“神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)”，既要能準(zhǔn)確傳輸信號(hào)，又要隔絕熱量，為“量子計(jì)算大腦”與外部設(shè)備之間的量子信息傳輸建立起高速、穩(wěn)定的通道。
在高密度微波互連模組中，有一根至關(guān)重要的“線”——極低溫特種高頻同軸線纜。這根線是量子計(jì)算機(jī)信號(hào)傳輸?shù)年P(guān)鍵組件，曾一度被國外壟斷，導(dǎo)致采購價(jià)格高昂。
據(jù)了解，這款國產(chǎn)高密度微波互連模組可為100+位量子芯片提供微波信號(hào)傳輸通道，能夠在極低熱泄漏環(huán)境下實(shí)現(xiàn)微波信號(hào)的跨溫區(qū)穩(wěn)定傳輸。該模組的成功研發(fā)使得量子芯片能夠發(fā)揮出更強(qiáng)大的計(jì)算能力，有助于我國量子計(jì)算機(jī)更高效運(yùn)行。
數(shù)據(jù)顯示，截至5月7日，中國第三代自主超導(dǎo)量子計(jì)算機(jī)“本源悟空”已吸引全球范圍內(nèi)超800萬人次訪問。此前，它還成功接入長三角樞紐蕪湖集群算力公共服務(wù)平臺(tái)等3個(gè)超算中心，標(biāo)志著中國通算、智算、超算、量算的“四算合一”體系正式建成。
“本源悟空”的穩(wěn)定運(yùn)行展示了什么？
展示了中國自主量子算力的穩(wěn)定性和實(shí)用性。“本源悟空”是我國第三代自主超導(dǎo)量子計(jì)算機(jī)，搭載72位自主超導(dǎo)量子芯片。這臺(tái)計(jì)算機(jī)取名“悟空”，寓意如中國傳統(tǒng)神話人物孫悟空那樣神通廣大，會(huì)七十二變?！氨驹次蚩铡庇杀驹戳孔訄F(tuán)隊(duì)自主研發(fā)，今年1月6日上線運(yùn)行，上線4個(gè)月以來，日均全球訪問量約6.67萬次，平均每日完成近1500個(gè)運(yùn)算任務(wù)。
量子計(jì)算是前沿新興技術(shù)，在人工智能、生物醫(yī)藥、金融分析等領(lǐng)域都大有可為。如果把通用傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)比作自行車，量子計(jì)算機(jī)就好比飛機(jī)。分解300位大數(shù)，利用萬億次傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)需要15萬年，利用萬億次量子計(jì)算機(jī)只需要1秒。量子計(jì)算機(jī)最大的優(yōu)勢(shì)在于其強(qiáng)大的計(jì)算能力，但與傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)相比技術(shù)不成熟、制造成本高、可靠性也不強(qiáng)。我國量子計(jì)算技術(shù)正處于從實(shí)驗(yàn)室研發(fā)轉(zhuǎn)向產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的過渡階段。
展現(xiàn)了中國自主量子算力走出實(shí)驗(yàn)室、走向產(chǎn)業(yè)化的巨大潛力，以及中國量子計(jì)算機(jī)的國際認(rèn)可度和競(jìng)爭(zhēng)力。“本源悟空”搭載的硬件、芯片、操作系統(tǒng)及應(yīng)用軟件均實(shí)現(xiàn)自主可控，國產(chǎn)化率超過80％，這標(biāo)志著我國超導(dǎo)量子計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈基本成型。上線運(yùn)行4個(gè)月來，“本源悟空”為120個(gè)國家的用戶成功完成逾17.8萬個(gè)運(yùn)算任務(wù)，美國、日本、加拿大等擁有量子計(jì)算機(jī)的國家對(duì)“本源悟空”表現(xiàn)出極高關(guān)注度，其中美國用戶訪問頻次遠(yuǎn)高于其他國家。
在量子計(jì)算領(lǐng)域，以美國為首的發(fā)達(dá)國家起步早、發(fā)展快、產(chǎn)業(yè)成熟度高，已逐步建立“量子計(jì)算生態(tài)鏈”。例如，美國IBM公司于2017年?duì)款^建立量子計(jì)算產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟（IBM Quantum Network），已有來自美國、日本、韓國、德國、澳大利亞等國的250多家成員加入，涉及500強(qiáng)公司、初創(chuàng)企業(yè)和學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)。不過，中國雖然在量子領(lǐng)域起步較晚，卻進(jìn)步很快。前不久發(fā)表的一篇關(guān)于全球量子信息技術(shù)專利的論文顯示，2003年到2022年，中國量子信息技術(shù)專利申請(qǐng)量占全球總量的37％，超過了美國略高于28％的比例。
“本源悟空”是中國量子算力首次大規(guī)模、長時(shí)間向全球開放，昭示我國正式進(jìn)入量子算力“可用”時(shí)代。展望未來，讓“悟空”進(jìn)一步發(fā)揮“本源”之力，還需多方努力。要以補(bǔ)短板、強(qiáng)弱項(xiàng)為重點(diǎn)開展技術(shù)攻堅(jiān)，讓量子計(jì)算關(guān)鍵儀器設(shè)備全面實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)替代；要支持打造量子芯片產(chǎn)業(yè)鏈，建設(shè)量子算力網(wǎng)；要加快謀劃布局量子計(jì)算在生物醫(yī)藥、航空航天、新材料、人工智能等多個(gè)重點(diǎn)行業(yè)的應(yīng)用，組織聯(lián)合攻關(guān)，讓量子計(jì)算機(jī)“造出來”且盡快“用起來”；要加快培養(yǎng)量子科技領(lǐng)域的高精尖人才，改變量子領(lǐng)域人才緊缺局面。
算力是數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代的新質(zhì)生產(chǎn)力，誰掌握了先進(jìn)算力，誰就掌握了發(fā)展“勝算”。在量子計(jì)算機(jī)這個(gè)國際科技賽道上，布局發(fā)展自主產(chǎn)業(yè)鏈，是我們面向世界科技前沿、面向經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場(chǎng)、面向國家重大需求的必然選擇。
