量旋科技发布超导量子芯片,计划2026年前推出400比特量子计算机

4月14日,在第三个“世界量子日”,以“‘双轮’驱动 加速未来”为主题的量旋科技2023战略发布会在线上举办。

本次发布会,量旋科技全线升级了三大业务线产品:其中重点布局的超导量子计算体系产品,首次正式对外亮相,并发布了包括超导量子芯片少微、超导芯片EDA软件天乙和超导量子测控系统织女星在内的多款新品。同时量旋科技也在量子软件编程方面,进行了迭代和创新,发布了量子软件编程框架SpinQit与量子计算云平台金牛座。此外,在创造量子计算机普及化里程碑的核磁量子计算机上,量旋科技这次也升级推出了双子座Mini pro、三角座 Mini两款新一代便携式产品。

量旋科技创始人& CEO 项金根表示,“作为一家致力于量子计算产业化和普惠化的一站式解决方案服务商,’双轮’驱动是量旋成立至今始终秉持的战略方针。这意味着,我们不仅关注量子计算技术的前沿研究和开发,同时也着眼于如何加速将量子计算技术,应用到各行各业中,使其成为真正的生产力工具。”

三款新品齐发,构建一体化的超导量子计算服务体系
作为业内公认最有发展潜力和前景的技术路线之一,超导量子计算机一直是量旋科技重点布局的方向。在本次发布会上,量旋科技围绕超导量子计算体系推出了三款新品,通过提供更高性价比的模块单元、一体化整机和完整的解决方案,满足客户的多元化需求。这也是一项具有里程碑意义的重大突破。

量旋科技发布超导量子芯片,计划2026年前推出400比特量子计算机

超导量子芯片设计自动化软件-天乙

其中,超导芯片设计自动化软件-天乙,是一款基于 Web 端的量子芯片 EDA 软件,旨在为研究人员和工程师提供高效、智能、易用的量子芯片设计和仿真工具。

通过提供丰富的超导量子芯片元器件库,用户可以灵活快速的修改元器件的参数,并且可以增加定制化的元器件。同时,软件中还集成了智能化的全自动布线功能,可以有效避免手动布线的繁琐和耗时的过程,提高设计效率和芯片制造的可靠性。

量旋科技发布超导量子芯片,计划2026年前推出400比特量子计算机

超导量子芯片-少微

依托天乙 EDA 高效智能的芯片设计软件,量旋科技得以实现超导量子芯片的快速迭代和工艺优化。而在此基础上的量旋少微,是一款标准化、量产型的高性能量子芯片,具有高 Qi 值、长比特寿命、稳定性高等特点。这意味着,量子比特可以在更长时间保持其量子态,从而能进行更多的计算操作,提高量子计算的可靠性和准确性。

依托专用的量子芯片生产线,量旋科技不仅可以独立控制产品品质和工艺流程,保证产品的质量和稳定性,而且能更加精确地控制芯片生产过程中的各个环节,确保每一颗芯片都符合高品质标准。同时,还能更加高效地完成生产任务,缩短交付货期。在此基础上,量旋科技既可以提供2比特、10比特、20比特的标准芯片产品,又能提供定型化的芯片设计和加工服务。

量旋科技 CTO 孟铁军表示,“经过多年布局,量旋科技在超导量子芯片方面已经完成了从芯片设计、制造、封装、测试到芯片产品交付的全流程覆盖,拥有了专用的量子芯片生产线,可以为用户提供全方位、一体化的量子芯片解决方案,助力推动量子计算科学研究和行业应用的蓬勃发展。”

为了让超导量子芯片发挥出量子计算指数级加速的性能,实现对量子比特的精准测量和控制,量旋科技经过自主研发打造的量子测控系统织女星Vega,也正式发布,测控人员可以利用织女星系列产品发射和采集典型值为4到8GHz的射频脉冲,操控和读取量子比特状态,进而实现对超导量子比特参数的标定、量子门操作和量子算法。

量旋科技发布超导量子芯片,计划2026年前推出400比特量子计算机

超导量子测控系统-织女星 Vega

织女星由任意波形发生器、量子分析仪、触发分配、时钟分配、电源分配和混频器模块单元组成。其整体为一米八左右的银灰色标准机柜,内部紧密排列着1U的模块单元,方便系统的扩展、维护和拆装,而紧凑的布局让其在方便连线和移动的同时,能满足20比特测控的所有需求。

相比同类型产品,织女星具有三大亮点:

第一、更快。与CPU的数据处理模式相比,织女星利用几十个FPGA芯片的强大算力进行分布式边缘计算,大大提升测控速度。

第二、更准。织女星优于1ns 的同步精度和16位的垂直分辨率,让量子比特的测控更精准。

第三、更便捷。织女星开放底层API接口,适合测控人员千变万化的测控需求,内置网分频谱功能方便调试和标定,同时支持FPGA程序远程升级,紧凑易扩展的模块化单元让其使用更加便捷。

SpinQit与金牛座“双剑合璧”,让量子计算软件开发更开放高效
量子计算软件作为连接量子算法与量子物理系统的“桥梁”,是构成量子计算系统的关键环节。

多年来,量旋科技一直在探索和研发先进的量子软件编程框架和量子云平台,从而助力量子计算在更多领域的应用。在本次发布会上,量旋科技正式发布了量子软件编程框架 SpinQit。

量旋科技发布超导量子芯片,计划2026年前推出400比特量子计算机

量子软件编程框架-SpinQit

作为新一代量子软件开发平台,SpinQit的“新”体现在三个方面:一是它兼顾不同算法,通过统一架构支持各种量子算法接口和经典-量子混合算法;二是它可以对接多个经典机器学习平台,让用户免去安装和学习多个不同平台完成不同任务的麻烦;三是它支持线上线下多种执行平台,一套代码就能在不同平台高效执行,成为目前世界上支持执行平台种类最多的量子SDK。

SpinQit与量子计算云平台金牛座互相支撑,形成生态共建。目前,金牛座可提供三种不同层次的服务,一是硬件基础设施,通过SpinQit和线上都能提交计算任务到量旋科技的量子计算机或模拟器平台上执行;二是提供在线编程环境,用户可以通过交互界面和代码形式来构造量子线路进行试验;三是通过金牛座上的量子算法应用案例,用户可深入了解用量子程序解决实际应用问题。

量旋科技量子软件编程框架SpinQit现已开源,量子计算云平台金牛座已对外开放注册。

尺寸变小、性能更强,打造人人皆可使用的量子计算机
作为小型化量子计算机的开创者,量旋科技三年前发布全球首款桌面型量子计算机——双子座,后又推出桌面型量子计算机三角座、便携式量子计算机双子座 Mini。

本次发布会上,量旋科技也对此前产品进行了全面升级,推出新一代便携式核磁量子计算机——双子座 Mini pro和三角座 Mini。

量旋科技发布超导量子芯片,计划2026年前推出400比特量子计算机

2比特便携式核磁量子计算机-双子座 Mini pro

在两比特产品方面,量旋科技在过往产品的基础上,推出了双子座 Mini pro。相比前代产品,双子座 Mini pro在保持产品尺寸和重量不变的情况下,大幅提高了量子计算的性能,特别是量子门的保真度,将单比特门保真度从99%提升到了99.6%,双比特门保真度从98%提升到了99.3%。对量子计算来说,这个数字变化无疑是一个巨大的飞跃。

为了进一步扩大小型量子计算机的应用范围,量旋科技此次还推出了三比特的便携式量子计算机三角座Mini,长宽与普通笔记本电脑相仿,重量只有16kg,能在室温下稳定运行。

量旋科技创始人& CEO 项金根表示,为在缩小尺寸的前提下实现更好的性能,量旋科技工程师在三角座Mini的研发中投入了巨大精力,不仅将射频系统功率增益倍数,提升到了惊人的100亿倍,同时通过对磁体匀场技术进一步改进,让系统的量子退相干时间达到一个更长时间,从而能进行更多的量子门操作。

量旋科技发布超导量子芯片,计划2026年前推出400比特量子计算机

3 比特便携式核磁量子计算机-三角座 Mini

与其他量子计算设备相比,三角座 Mini 具备很多优势,小巧便携、一体化设计、可室温运行、免维护且性能强大,同时支持3比特完备的量子门操作,可以自由设计量子算法,支持经典-量子混合编程,还开放了硬件底层功能。此外,作为教育仪器,三角座Mini还内置了完善的量子计算课程和习题。

经过不断迭代,从最初的桌面型量子计算机,到如今的便携式核磁量子计算机,量旋科技始终为用户提供高性能、便捷的量子计算解决方案。

量旋科技创始人& CEO 项金根表示,“我们推出便携式核磁量子计算机的初衷,是让每个学生都能接触到量子计算教育,让量子计算机不再仅仅存在于科幻中,而是成为人人都能拥有的机器。”

未来,量旋科技也将一如既往坚持技术创新和商业落地“双轮驱动”的战略,与合作伙伴携手,依托超导量子计算机、核磁量子计算机和量子计算云平台,为用户提供全方位、一体化的量子计算解决方案,共同推动全球量子计算事业的发展。

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