“造出中国人自己的量子计算机”(3)
“想要搭建一个可以使用的量子计算机,不仅要去项目现场,还要调动几乎所有的团队资源。”孔伟成说,那一年,他几乎都是在研发平台和外地两头跑。
“到了最后一个月,整个团队基本就没有休息过,还有大量未攻克的难题。”孔伟成回忆道,“上线前3个小时,我们修复了最后一个漏洞,系统正常运行起来。那天我只睡了1个小时,但完成上线时,心里是满满的成就感,更有作为中国人的自豪感。”
这台交付的量子计算机,使得中国成为世界上第三个具备量子计算机整机交付能力的国家。
2021年,中国自主研发的量子计算机操作系统本源司南诞生。
自此,中国科研团队开发出中国第一套量子计算机测控系统和操作系统、上线中国第一个搭载量子计算机真机的量子计算云平台、研发出中国首个自主量子芯片设计软件——本源坤元Q—EDA……从硬件、软件、人才和产业方面提高中国量子计算原始创新能力。
今年1月6日,由本源量子公司研制的中国第三代自主超导量子计算机“本源悟空”上线运行,并向全球用户限时免费开放。“本源悟空”的国产化率超过80%。其搭载了中国首条量子芯片生产线上生产的72计算比特量子芯片、中国首套量子计算测控系统、中国首款量子计算机操作系统。
这是中国量子算力首次大规模、长时间向全球开放,标志着中国正式进入量子算力“可用”时代,也意味着中国自主超导量子计算机制造链已然“成链”。
孔伟成介绍,新机器匹配了本源第三代量子计算测控系统“本源天机”,实现了国内首次量子芯片的批量自动化测试,使量子计算机整机运行效率提升数十倍。
除了硬件,“本源悟空”还搭载了中国首个量子计算机操作系统——本源司南3.0版本。操作系统研发团队负责人窦猛汉告诉本报记者,这一系统在国内首次实现了对量子计算任务批处理的支持,不但能够支持量超协同计算,还可高效调度量子计算资源,大幅提升量子计算机整机运行效率。
今年5月,量子计算机“本源悟空”核心部件——高密度微波互连模组在合肥完成重大突破,成功解决“一根线”的“卡脖子”问题,实现完全国产化。
量子芯片是“量子计算大脑”,需要在接近绝对零度的极低温环境中运行。高密度微波互连模组则如同“神经网络”,该模组中有一根至关重要的“线”——极低温特种高频同轴线缆。有了这根线,高密度微波互连模组既能准确传输信号,又能隔绝热量,为“量子计算大脑”与外部设备之间的量子信息传输建立起高速、稳定的通道。
“为解决这一难题,我们与中电科40所联合攻关,研制出适用于极低温环境的高密度微波互连模组,并实现了该模组的国产化。”安徽省量子计算工程研究中心副主任、“本源悟空”量子芯片研制团队负责人贾志龙说,“这对中国超导量子计算机的产业化有积极作用。”
这款国产高密度微波互连模组可为超100位量子芯片提供微波信号传输通道,能够在极低热泄漏环境下实现微波信号的跨温区稳定传输。
今年6月,国产超导量子计算机关键设备——本源SL1000国产稀释制冷机在合肥成功升级下线,标志着中国在稀释制冷领域已达国际先进水平。
“截至8月16日,‘本源悟空’已吸引全球范围内125个国家近1400万人次访问,成功完成超25.2万个运算任务。”安徽省量子计算工程研究中心副主任、“本源悟空”云服务研制团队负责人赵雪娇对本报记者说。
传承
量子“马拉松”任重道远