建立自主可控的量子計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈：詳解量子科技長三角產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心

8月23日消息（南山）在日前舉辦的2023中國算力大會-算力網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)新合作分論壇上，量子科技長三角產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心軟件信息部/算力網(wǎng)云服務(wù)研究室主任劉勇發(fā)表演講，介紹了量子科技長三角產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心的發(fā)展現(xiàn)狀。

劉勇指出，量子科技長三角產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心2021年12月17日注冊成立，是蘇州市人民政府、蘇州市相城區(qū)、中國電子科技集團(tuán)、中國電子科學(xué)研究院四方共建的量子科技創(chuàng)新研發(fā)機(jī)構(gòu)，是蘇州市人民政府下屬的一個(gè)獨(dú)立法人事業(yè)單位。

中心以發(fā)展和推動量子科技產(chǎn)業(yè)為目標(biāo)，以低溫超導(dǎo)量子計(jì)算機(jī)為出發(fā)點(diǎn)，逐步向其他類型的量子計(jì)算的領(lǐng)域拓展，同時(shí)發(fā)揮中國電科在電子線路和元器件等方向的專業(yè)能力和大系統(tǒng)研制能力的優(yōu)勢，同時(shí)聯(lián)合國內(nèi)的量子科技團(tuán)隊(duì)，共同建設(shè)量子計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈。中心希望逐步推進(jìn)量子計(jì)算機(jī)、芯片、測控系統(tǒng)、低溫環(huán)境系統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)化，推進(jìn)國家量子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

中心自主研制了電子量子算力網(wǎng)服務(wù)管理調(diào)度平臺，通過這個(gè)平臺向用戶提供量子計(jì)算服務(wù)。平臺提供包括多領(lǐng)域的量子算法應(yīng)用，既有量子安全、量子金融等簡單的應(yīng)用，也在研發(fā)其他應(yīng)用，另外平臺支持異構(gòu)框架和語言，提供量子電子的混合算力調(diào)度服務(wù)。同時(shí)，中心也為用戶提供圖形化、notebook等多種用戶界面，支持應(yīng)用集成和發(fā)布，并可以靈活擴(kuò)展。

平臺目前納入管理了20比特的量子計(jì)算機(jī)，以及若干模擬量子計(jì)算器和一些傳統(tǒng)的計(jì)算資源。通過調(diào)度引擎對異構(gòu)的算力進(jìn)行統(tǒng)一的管理調(diào)度，進(jìn)而根據(jù)需求給用戶聯(lián)網(wǎng)使用。同時(shí)，中心在量子產(chǎn)業(yè)方面做了初步布局，主要是在量子芯片的設(shè)計(jì)、仿真、低溫環(huán)境系統(tǒng)的設(shè)計(jì)仿真、測控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，此外量子芯片自動化產(chǎn)線的建設(shè)，量子計(jì)算機(jī)的數(shù)字研發(fā)平臺，量子計(jì)算機(jī)的整機(jī)，以及量子算力服務(wù)體系，都進(jìn)行了布局。

目前，中心初步建立了自主可控的量子計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈，具體包括微波測控系統(tǒng)、稀釋制冷機(jī)、低溫微波線纜、低溫電子器件，微波測控系統(tǒng)主要由中電科41所支撐。低溫環(huán)境主要是稀釋制冷機(jī)、芯片安裝罐體、以及外部循環(huán)冷卻設(shè)備等組成，這塊是跟中電16所聯(lián)合研制，目前已經(jīng)達(dá)到10毫K以下。低溫微波線纜，因?yàn)榫€纜有一些技術(shù)要求，要在極低溫下滿足良好的射頻性能，以及在各級冷盤之間線纜家密轉(zhuǎn)接座需要極高的隔離性，中心跟中電8所和34所合作。低溫電子器件主要用于量子計(jì)算機(jī)低溫環(huán)境工作的電子期間，包括低溫放大器、低溫隔離器、低通濾波器等9種30余型低溫電子器件，這是中電科和其他部所跟中心一起研制的。

中心在產(chǎn)業(yè)集群建設(shè)方面進(jìn)行了推進(jìn)，中心目前聯(lián)合了中點(diǎn)8所、16所、23所、34所、38所、21所等研究所，以及江蘇超流信息、蘇州微觀紀(jì)元等企業(yè)建立量子科技產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略聯(lián)盟，同時(shí)聯(lián)合工信部、清華大學(xué)、北京大學(xué)同時(shí)開展量子產(chǎn)業(yè)的研究，目前與中國互聯(lián)網(wǎng)信息中心簽訂了共建量子計(jì)算網(wǎng)絡(luò)根節(jié)點(diǎn)的戰(zhàn)略合作協(xié)議。

下一步，中心在量子計(jì)算機(jī)研制、生產(chǎn)、服務(wù)三方面同步推進(jìn)：

1、建設(shè)量子芯片工藝產(chǎn)線

2、小批量生產(chǎn)20比特量子計(jì)算機(jī)

3、研制100比特和500比特量子計(jì)算機(jī)

4、建設(shè)量子算力網(wǎng)應(yīng)用平臺，推進(jìn)量子算力網(wǎng)典型應(yīng)用服務(wù)

5、聯(lián)合各方力量，全面開展量子計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)研究和制造

6、全面提升量子計(jì)算機(jī)芯片、測控、低溫環(huán)境及整機(jī)性能

中心將在現(xiàn)實(shí)控制系統(tǒng)、微波測試系統(tǒng)、低溫環(huán)境系統(tǒng)、量子芯片系統(tǒng)等領(lǐng)域進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)。核心技術(shù)研發(fā)方面，中心在量子計(jì)算體制研究、低溫電子學(xué)研究、極低溫的制冷技術(shù)研究方面進(jìn)行技術(shù)研發(fā)。后面還會進(jìn)行量子計(jì)算芯片設(shè)計(jì)制造平臺的研發(fā)，包括芯片的設(shè)計(jì)、制造和測試工藝線建設(shè)，明年要進(jìn)行20比特量子芯片的設(shè)計(jì)，以及芯片制造和測試工藝產(chǎn)線的建設(shè)。同時(shí)，中心會聯(lián)合應(yīng)用服務(wù)單位開發(fā)量子計(jì)算機(jī)算力網(wǎng)應(yīng)用服務(wù)集成平臺，也稱量子電子計(jì)算機(jī)混合應(yīng)用操作系統(tǒng)，希望盡快推進(jìn)量子計(jì)算機(jī)進(jìn)入實(shí)際的應(yīng)用領(lǐng)域。

對于和中國移動的合作，劉勇透露，雙方將進(jìn)行電子量子混合算力網(wǎng)的探索研究和推廣落地，共同打造量子、電子、混合算力網(wǎng)平臺，深入對全網(wǎng)算力調(diào)度的研究，希望能共同服務(wù)于國家安全，以及金融科技等產(chǎn)業(yè)集群。中心立足于蘇州輻射長三角，也希望借助寧夏的算力優(yōu)勢，在未來建成全國乃至全球有競爭力的世界級量子計(jì)算商業(yè)平臺。

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