本源超導(dǎo)量子計算機自主制造鏈由11個部分組成,該制造鏈生產(chǎn)的中國自主超導(dǎo)量子計算機已向中國用戶交付多臺,本源基于該制造鏈自主研制的中國第三代自主超導(dǎo)量子計算機“本源悟空”已于日前上線并對全球開放使用。
中國首個量子計算測控系統(tǒng)
量子計算測控系統(tǒng)主要應(yīng)用于量子計算領(lǐng)域,能夠提供量子芯片的運行環(huán)境與接口,提供量子芯片所需的精密信號的生成、采集、控制與處理,使得量子芯片最大程度發(fā)揮其性能優(yōu)勢,在量子計算機中不可或缺。
此前大部分致力于量子芯片研究的團隊都是用現(xiàn)有的設(shè)備搭建控制系統(tǒng),成本高且效率低。本源量子從量子計算機的外設(shè)硬件設(shè)備入手,在2018年成功研制出一套精簡、高效的首款國產(chǎn)量子計算測控系統(tǒng)(本源量子測控一體機Origin Quantum AIO),該一體機可實現(xiàn)對多比特數(shù)量量子芯片的精準測控,填補國內(nèi)在量子測控領(lǐng)域的空白。
圖為本源第一代量子計算測控一體機(2018年發(fā)布)
本源量子測控一體機Origin Quantum AIO集成度高,可以有效提高系統(tǒng)工作效率,同時內(nèi)置有專業(yè)的量子芯片控制軟件和基于Python的開放的編程環(huán)境。一體機具體包括集成矢量源模塊、集成電壓源模塊、集成AWG模塊、集成微波測量收發(fā)模塊,可額外集成電流源模塊、電壓采集模塊、高低速AWG模塊。一體機具備原始數(shù)據(jù)分析、預(yù)處理、快處理三種工作模式,并提供無窮多層參數(shù)循環(huán)與遍歷功能和指令集調(diào)用波形序列功能。一體機上可安裝專業(yè)的超導(dǎo)量子測控軟件套件,可原生接入本源量子計算云平臺。
圖為本源第二代量子計算測控一體機(2020年發(fā)布)
2020年,第二代量子計算測控一體機發(fā)布,助力本源量子向中國用戶交付第一臺自主量子計算機。
2022年,本源發(fā)布第三代量子計算測控一體機——“本源天機”量子計算測控系統(tǒng)。
“本源天機”量子計算測控系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計,具體產(chǎn)品特點如下:
(1)集成度高,性能強大
多模塊、多功能集于一身,可獨立完成量子計算測控操作;低相噪、低雜散,可實現(xiàn)快速、高保真的比特控制和讀取;(2)模塊化設(shè)計,擴展性強
標準機柜插箱設(shè)計,操作、維護便捷;
模塊化設(shè)計,系統(tǒng)擴展至100+比特;(3)專業(yè)的測控軟件
可視化的GUI界面,操作便捷;
支持參數(shù)循環(huán)與遍歷、波形編輯與導(dǎo)入等功能;
支持超導(dǎo)量子芯片的自動化測試功能和校準功能。
本源量子計算測控系統(tǒng)首次成功應(yīng)用萬兆TCP通信技術(shù),實現(xiàn)接近極限的經(jīng)典通信速度;采用二級中控系統(tǒng),保障指令分發(fā)的效率與并行能力;通過集成不同的標準化模塊并部署對應(yīng)的量子測控軟件,可同時滿足超導(dǎo)、半導(dǎo)體,甚至復(fù)合量子計算機系統(tǒng)的運行需要。
本源量子計算測控系統(tǒng)已進行三次產(chǎn)品迭代
對比指標 | 一代機 (8bit) | 二代機 (32bit) | 三代機 (72bit+) |
通道數(shù)量 | 40 | 100 | 500-5000 |
支持 比特數(shù)量 | 1-8 | 1-32 | 1-1000 |
支持體系 | 超導(dǎo) | 超導(dǎo) | 超導(dǎo) 半導(dǎo)體 復(fù)合 |
已申報 知識產(chǎn)權(quán)數(shù) | 6 (含量子測控技術(shù)) | 13 (含量子測控技術(shù)) | 117 (含軟硬件協(xié)調(diào)的量子測控技術(shù)) |
本源量子現(xiàn)已完成三代量子測控一體機的研發(fā),最新“本源天機”量子計算測控系統(tǒng)正用于我國第三代自主超導(dǎo)量子計算機“本源悟空”。
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