近日,國內首臺模塊化離子阱量子計算工程機“天算1號”已問世,該工程機由啟科量子研制。天算1號通過總體設計和集成開發,完成量子計算機的系統模塊化、操作便捷化。支持量子開發人員通過編程完成操控,實現量子計算機走出物理實驗室,加快離子阱量子計算機商用化進程。
本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/202302/443653.htm
在研發人員的引導與講解中,記者參觀了天算1號。它采用集成一體化測控界面,通過該界面完成所有設備的操控。天算1號到底具有怎樣的“特異”功能呢?一起來揭開它的神秘面紗。
圖 天算1號工程機外觀
據啟科量子計算研發副總裁韓琢介紹,天算1號主要由四個系統組成,包括離子阱系統、工作環境系統、光學系統和測控系統。它采用鐿(Yb 171)離子作為量子比特,這種稀土金屬在我國便有產出,不易被國外“卡脖子”。經過離化的鐿離子被囚禁在空間電場中,利用低溫真空等環境保障使離子長時間處于穩定狀態,再通過激光實現對囚禁離子超精細結構能級的操縱,從而實現量子計算。
韓琢表示:“量子計算的工程化和實驗室成果完全是兩個級別的難度,其工程化難度主要體現在精確化、小型化、集成化及大量特殊器件定制等。為了滿足未來商業化的需求,啟科量子在天算1號在研制過程中投入了大量人力和物力用于設計、試錯、試驗等。”他還向記者介紹了天算1號的幾大亮點:
研發工程化
由于離子阱量子計算機的研發人員需要具有交叉學科技術儲備,而目前國內外這類復合型人才非常短缺。啟科量子在天算1號的整體設計上將離子阱量子計算工程機分為四大系統,使每個系統以單一學科技術的研發人員為主進行研發,從而大大降低了量子計算研發人員的技術門檻。
測控集成化
啟科量子的研發團隊將離子阱量子計算所需的激光控制、工作環境控制、設備控制、過程控制整體集成在一套控制系統中,并通過對儀器進行板卡化設計,從而使測控系統的體積大大縮小、成本降低、控制精度的穩定性提高等。
設計模塊化
由于目前科研實驗室的量子計算工程機都存在裝配難度大的問題,為實現便捷的工程化安裝,啟科量子的科研團隊對本工程機的四大系統分別進行了模塊化設計。而各個模塊通過插箱方式實現了與整機系統上的互聯,極大提升了模塊更換的靈活性,便于模塊的迭代升級。
操作便捷化
本工程機采用人機交互界面設計,對每個系統智能化控制,大大降低了量子計算機的操作復雜性,使過去只能在專業原子物理實驗室完成的實驗操作化繁為簡,拓寬了離子阱量子計算機的使用范圍。
最后,韓琢向記者介紹啟科量子下一階段重點研究的方向時表示:“啟科量子將在天算1號的基礎上,進一步著力發展以“離子-光子”糾纏為基礎的分布式技術,實現多臺量子計算機組網,發揮優勢實現數千量子比特的分布式運算,并在可見的未來實現分布式量子計算網絡,使得利用百萬級別的量子比特來實現通用量子計算成為可能。”本次發布的天算1號是啟科量子在量子計算工程化方面取得的重大突破,將為日后研制分布式離子阱量子計算機打下了堅實的基礎。
更多信息可以來這里獲取==>>電子技術應用-AET<<