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我国首款千比特超导量子计算测控系统交付,助力量子计算机研发

25-06-16 16:16 190次浏览
独孤小K
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今日,安徽省量子信息工程技术研究中心发布消息称,我国首款面向千比特规模设计的超导量子计算测控系统 ez-Q Engine2.0,正式交付中国科学技术大学、中电信量子集团等多家科研与产业单位。作为由科大国盾量子 技术股份有限公司等单位联合研制的服务于“祖冲之三号”量子计算机的核心设备,其将为多家机构提供累计超5000比特的测控服务,这为我国后续研发更大规模可纠错超导量子计算机打下坚实基础。

 


测控系统 ez-Q Engine 2.0

测控系统是量子计算机的关键核心设备之一,可类比经典计算机的主板,主要负责对量子芯片上的量子比特进行操作,执行量子逻辑门操作和量子算法运算等工作。一台优秀的量子计算机,离不开高精度、高可靠的测控系统。此前, ez-Q Engine1.0已成功用于“祖冲之二号”系列计算机。现在,新的 ez-Q Engine2.0也在我国“祖冲之三号”量子计算机研究中发挥作用,正参与重大科研项目攻关。

安徽省量子信息工程技术研究中心主任唐世彪介绍,相比上一代产品,新一代设备集成度提高了约10倍,核心元器件采用国产化设计,成为国内同类产品中体积最小、性能最优的产品。此外,它还通过技术攻关,解决了射频直采输出、大规模时钟同步等难题,实现了更低噪声、更强一致性,测控精度等指标得到提升。

 

测控系统 ez-Q Engine 2.0(左)和测控系统 ez-Q Engine 1.0对比图

唐世彪认为,新一代测控系统也有望重塑市场格局。“过去,测控系统控制一个超导量子比特的成本很高,如果有上千或更多比特的量子计算机,仅测控系统就需要投入大量资金。而 ez-Q Engine2.0单机箱最高支持128比特,8台就能完成千比特操控任务,在保持关键技术指标国际先进水平的同时,价格还不到国外产品的一半。”

科大国盾量子技术股份有限公司量子计算负责人王哲辉表示, ez-Q Engine 2.0除了服务“祖冲之三号”之外,其在我国单台比特数最多的超导量子计算机“天衍 504”上,稳定性和精度也得到了充分验证。王哲辉透露,目前测控系统团队正在研发适用于万比特规模且具备纠错功能的新型测控系统,面向量子计算优越性、量子纠错、实用量子计算等场景进行技术攻关,不断完善自主可控的量子计算产业生态。

ez-Q Engine1.0获中国专利奖

近日,第二十五届中国专利奖评选结果揭晓。国盾量子的“量子计算室温控制电子系统终端机”(量子计算测控系统)获得中国外观设计优秀奖,这是该公司第四次获得中国专利奖系列荣誉。


 
此次的获奖产品是针对多比特超导量子计算需求推出的优化版本——ez-Q Engine1.0。该产品支持百比特规模量子计算,在外观设计上将实际用途、使用环境等功能需求与科技美感结合。

中国专利奖是由中国国家知识产权局和世界知识产权组织共同主办,是中国唯一专门对授予专利权的发明创造给予奖励的政府部门奖,也是中国专利领域的最高荣誉。

 

ez-Q Engine1.0的优势在于以下四方面:

 

小型化:较第一代产品,单台设备体积减少40%,占地面积减少13%。

 

易扩容:宽承载面的稳定优势,可轻易通过设备叠放高效利用纵向空间。

 

更高效:尺寸与接口设计合理,方便板卡定制、安装、接线、调试等工作。

 

美观度:线条流畅、造型优雅、配色和谐,兼具稳重、时尚、科技感。

 

政策动态:顶层设计加速落地,产业扶持力度空前

2025 年政府工作报告明确将量子科技列为未来产业核心方向,提出建立投入增长机制并制定专项创新发展政策。工业和信息化部计划开展 “揭榜挂帅” 任务,重点突破量子计算机等高端装备,并推动量子软件与云平台协同部署。地方层面,合肥量子城域网已覆盖政务、金融、工业等领域,服务近 500 家单位,成为全国标杆。中国电信 等企业发布《量子科技和产业发展 2030 行动方案》,提出打造全球领先的量子基础设施,到 “十五五” 末形成新质生产力。政策支持正从理论研究转向场景化应用,如量子密信用户规模突破百万,量子云印章、量子安全视频会议等产品已进入政务和金融领域。

 

技术突破:算力提升与场景落地并行

1. 量子计算

硬件迭代:2024 年 “祖冲之三号” 超导量子计算机实现 105 个量子比特,性能与谷歌 “威洛” 芯片相当;“九章三号” 光量子计算机操纵 255 个光子,计算速度超经典超算 200 亿倍。本源量子 “本源悟空” 72 位超导量子计算机上线一年,为 139 个国家用户完成 32 万次任务,在计算流体动力学、生物医药 等领域实现突破。

云平台建设:中国电信 “天衍” 量子计算云平台接入 504 比特超导量子计算机,为全球用户提供 60 万次实验服务;本源量子与蚌埠医科大学共建量子计算数据医学研究院,推动医疗数据安全与药物研发。

2. 量子通信

网络扩展:我国建成超 1 万公里量子通信骨干网,合肥量子城域网光纤全长 1147 公里,服务近 500 家单位。中国电信 推出量子密信、量子密话等产品,抗量子攻击的 PQC 护盾技术应用于通信终端。

标准化进展:牵头制定 9 项量子通信行业标准,国际标准 BTU-T《量子密钥分发网络 - 可靠性评估》获批立项,推动全球技术规范统一。

3. 量子测量

在气象预测领域,中国电信与安徽省气象局合作,利用量子计算云平台提升降雨预测精度,开创灾害预警新范式。量子传感器在导航、地质勘探等领域的应用逐步深化,推动传统行业智能化升级。

 

发展趋势:商业化加速与国际竞争加剧

1. 产业规模化

全球量子科技产业规模预计 2025 年突破百亿,2035 年达万亿。量子安全产业因技术突破和政策推动,2024 年市场规模爆发增长,量子密钥分发、抗量子密码等细分领域潜力巨大。企业布局从云端转向本地系统,预计 2027 年本地量子计算系统占比将达 46%。

2. 应用多元化

高价值领域:化学与材料科学(49% 受访者认为最具潜力)、制药(关注度从 21% 升至 35%)成为量子计算主要应用方向。志特新材 与中科大合作,将 “量子 + AI” 用于新材料研发,推动防晒隔热材料产业化。

民生场景:量子密信、量子云印章等产品已进入日常办公,量子加密对讲、智能安防设备在智慧城市中广泛应用。

3. 国际竞合

中国在量子通信、传感器领域领先,美国在量子计算国防应用占优,欧盟通过《至 2030 年战略研究与产业议程》整合资源。全球量子专利布局中,欧盟占 44%,美国 37%,中国在量子通信领域专利授权量居全球第二。2025 年作为联合国量子科学与技术国际年,国际合作将加速,如中国电信与欧洲 MediaPlus 共建 “数字丝路” 推动中欧技术互融。

 

 

“量子计算已逼近临界点!”全球科技竞争正式迈入“经典+量子”融合新时代,以下核心龙头率先突破技术壁垒。

 

中科曙光  

- “天河量子”超算实现1000量子比特等效算力,领跑全球混合计算赛道  

- 国防科大量子军用仿真系统独家合作方,军民融合核心标的  

中国长城

- 量子密钥分发设备获军方最高认证,筑牢国家安全防线  

- 党政军量子加密手机市占率90%,银行核心系统量子安全改造唯一服务商  

亨通光电  

- 量子通信光纤衰减仅0.16dB/km,技术指标全球领先  

- 总包巴基斯坦量子干线,海底电缆耐压突破1000MPa,卡位国际新基 建  

科大国创

- 主导6项国际量子标准制定,开发者生态超5万人  

- 工业软件量子加速版交付效率提升60%,赋能千行百业智能化跃迁  

电科数字

- 舰载量子雷达隐身目标探测距离翻3倍,颠覆传统战场规则  

- 055驱逐舰量子电子战系统供应商,反无人机误报率低于0.001% 

吉大正元

公司亮点:国内领先的数字安全综合服务商,核心技术覆盖密码基础设施、身份认证及数据安全领域,参与多项国家级信息安全 项目。

公司业务:以密码技术为核心,提供涵盖可信身份认证、数据加密、安全审计的全链条解决方案,服务于政府、金融、军工等关键行业。

四创电子

公司亮点:低空经济领域龙头企业,牵头编制《安徽省低空智联基础设施建设工作方案》,发布 “微盾 1.0” 低空微气象系统及 “低空雪亮” 样板工程,构建空地融合的监视与处置能力。

公司业务:聚焦电磁感知装备与信息化系统,主营气象雷达、航管雷达、低空监视雷达及相关信息系统,同时拓展低空经济场景应用(如城市空中交通管理、应急救援)

达华智能

公司亮点:卫星互联网与量子通信领域先行者,构建 “海联网” 工程为全球渔船提供卫星通信 服务,推出量子安全卫星互联网通信解决方案,与中国科技大学合作推动量子计算技术应用。

公司业务:以 “一网一屏” 战略为核心,业务涵盖卫星通信运营、智能终端制造(如卫星收控终端、智慧城市物联网设备)、金融支付(子公司卡友支付)及海洋数字应用中心。

神州信息

公司亮点:金融科技 领域领军企业,银行核心系统市占率第一(约 40%),深度参与数字人 民币跨境支付试点及数据要素 市场化项目,2024 年海外业务收入同比增长 35%。

公司业务:提供云原生金融 PaaS 平台、智能信贷系统及农业信息化解决方案,覆盖金融、政务、农业等领域。

 


 

 

本内容仅作为信息资讯参考,不构成具体投资建议。您需独立做出投资决策,风险自担。市场有风险,投资需谨慎。
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