《流浪地球2》看了嗎？相信不少朋友看過後，都對片中擁有超強算力和自我意識的量子計算機感到驚嘆。在高性能計算中，摩爾定律受制於物理極限，芯片發熱消耗大量能量散熱，因此亟需新的計算模式出現。量子計算作為一種新的計算模式，在理論上被證明具有巨大潛力。

量子計算機對比現有計算機算力，大致相當於現有計算機算力對比算盤。中國科學院院士郭光燦介紹，在特定運算任務下，量子計算機只需大約200秒就能完成最強超算需1萬年才能完成的任務。

近年來，我國在量子芯片的研發進展頗多。

2023年1月，國內首個專用於量子芯片生產的MLLAS-100激光退火儀研製成功，可解決量子芯片位數增加時的工藝不穩定因素，像“手術刀”一樣精準剔除量子芯片中的“瑕疵”；2022年底，華為公佈的超導量子芯片專利，此項技術可有效降低量子比特之間的串擾難題，大幅提升量子芯片的良率，這是英特爾等美芯片大廠都未曾取得的成果。

“中國最強量子計算機”即將上線

雖然春節假期剛過，在安徽合肥，國內首條量子芯片生產線上這幾天已經是一片繁忙景象。我國最新量子計算機“悟空”即將在這裡面世，生產線正在緊鑼密鼓生產量子芯片。據了解，“悟空”有望成為國內頂尖的實用量子計算機，部分報導甚至稱之為“中國最強量子計算機”。

1月31日中午11時15分，中國第一條量子芯片生產線通過央視新聞客戶端首次向公眾亮相！讓我們一起跟隨央視，探秘超算“心臟”如何誕生！

（圖自：央視新聞直播，下同）

據了解，合肥本源量子已研發出多台中國量子計算機，並成功交付一台24比特超導量子計算機給用戶使用，使我國成為世界上第三個具備量子計算機整機交付能力的國家。

本源量子計算機

這條產線2022年1月投入運營，在這一年的時間裡，陸續導入24台量子芯片生產相關的工藝設備，孵化出了3套自研的量子芯片專用設備，生產了1500多個批次流片試制的產品，交付了多個批次的量子芯片以及量子放大器等產品。

據微信公眾號“合肥日報”的報導，走進本源量子實驗室，偌大的空間裡，4台國產量子計算機一字排開，在量子計算機的對面，是國內第一條量子芯片生產線的測試線。潔淨無塵的實驗室裡，技術人員正在仔細地調試每一塊量子芯片。

今年春年前夕，利用這條產線研發出的“悟空”芯量子芯片，目前正在悟空量子計算機中調試，不久後即將面世。“我們正月初七就開工了，因為團隊在緊急攻關，現在正在測試量子芯片，記錄參數。新的一年，我們希望能夠盡力去建造更實用的量子計算機，讓量子計算儘早走入百姓生活。”本源量子的一位工程師說道。

在央視直播的視頻中可以看到，量子芯片生產線上的量子計算機“悟空”的外觀與傳統的計算機大不相同。此外，專門為“悟空”配套的量子芯片——“悟空芯”也在此次直播中展示給了眾多觀眾。

自研國內首個專用於量子芯片生產的無損探針電學測量平台

為高質量生產我國完全自主可控的量子芯片，在這條量子芯片生產線上採用了一雙“火眼金睛”——國內首個專用於量子芯片生產的NDPT－100無損探針電學測量平台，簡稱“無損探針台”。可實現量子比特電阻快速精準測量，像孫悟空的“火眼金睛”一樣近乎零損傷識別量子芯片的質量優劣，從而進一步提高量子芯片良品率。

據了解，該無損探針台由合肥本源量子計算科技有限責任公司完全自主研發，最小測量範圍縮至微米級，探針造成的薄膜傷痕直徑最小在1微米（μm）以內，測量過程不影響超導量子比特相干性能，具備高穩定性和高運動精度的優勢，也適用於半導體芯片、半導體器件等精密電氣測試。目前，該無損探針台已在國內第一條量子芯片生產線上投入使用。

“無損探針台對量子芯片的生產具有重要作用。它就像孫悟空的火眼金睛識別’妖怪’一樣，能快速、精準識別量子芯片上哪些量子比特是合格的，哪些是不合格的。”安徽省量子計算工程研究中心副主任賈志龍博士介紹，就像光刻機是傳統芯片製造的工業母機，這台儀器也是量子芯片的工業母機之一，是生產量子芯片的必要工具，可以大大縮短量子芯片的研發週期，進一步提高量子芯片良品率。

中國對量子力學前期戰略性的關注和投入，正在取得回報

量子計算機被譽為新一輪科技革命的戰略制高點，能夠在眾多關鍵技術領域提供超越經典計算機極限的核心計算能力，在新材料研發、生物醫療、金融分析乃至人工智能領域將發揮重要的作用。

據了解，在經典計算機的早期研發過程中，中國十分遺憾地處於跟隨者位置。不過，中國對量子力學前期戰略性的關注和投入，正在取得令人矚目的回報。

當前，量子計算機的量子比特數量以指數增長的形式快速上升，目前非通用型量子計算機的已經實現了1000位量子比特，在特定算法上計算效率比經典計算機要快一億倍。量子計算可高速處理大數據，實現人工智能移動化。量子芯片的大數據處理能力將實現人工智能的移動化。主要的應用場景包括：車載智能係統，無人機的智能係統，或者手機上的人工智能係統。

國內外量子科技主要在3個方向展開激烈競爭：量子計算、量子通信、量子測量。“量子計算工程化產業化的推進，要求從科學研究到技術，從技術到產品，從產品到商品，到產業鏈的各個環節，每一步都要走得極為認真。我們已經成功交付一台量子計算機，但在實現更高位量子計算機上，還有很多技術難點需要攻克。”本源量子張輝博士表示。

比特是衡量量子計算機性能的國際公認標準。理論上說，比特數越高，量子計算機的算力越高。當量子芯片比特數達到50~100時，量子計算機就有可能進行有價值的量子計算，並且有希望解決某些經典計算機難以解決的重要問題。這也是為什麼我國近些年來大力發展量子計算技術的原因。

“去年，我們持續在金融、生物醫藥、人工智能領域做了相應的探索，與移動通信、金融等行業夥伴開始合作。”張輝說。

未來3-5年，量子芯片的好處就能看到

資料顯示，本源量子是中國第一家量子計算公司，2017年成立於合肥市高新區，團隊技術起源於中科院量子信息重點實驗室，該團隊一直致力於超導與硅基半導體兩條產線工藝的量子計算芯片的研發，先後研發出中國首個超導量子計算機本源悟源、中國首款量子計算機操作系統本源司南、中國首條量子芯片生產線等。

量子計算機本源悟源內景

這幾年，本源量子始終保持在國際量子計算“第一方陣”：2020年，本源量子上線首台國產超導量子計算機“本源悟源1號”，搭載超導6比特量子處理器和本源量子測控一體機；2021年發布“本源悟源2號”量子計算機沿用了“本源悟源 1 號”的設計架構；2022年，64比特量子計算機“悟源”三代在合肥完成研製……

本源悟源量子計算機外景

本源量子創始人、首席科學家郭國平表示，接下來的3-5年內，量子計算將發揮加速器價值，大幅降低計算時間和成本，在人類實際生產生活中產生看得見的效益。

除了本源量子外，我國國盾量子於2021年在世界製造業大會展示的光量子芯片，是量子保密通信系國盾量子聯合光迅科技共同開發的芯片產品，用於量子密鑰分發、量子隨機數及其他相關量子信息領域，量產投用後可提高量子密鑰分發設備和高速量子隨機數發生器的集成度，減少體積、能耗。

三安光電的量子芯片也處於研發階段。