“国家队”的量子计算发展到什么水平了？_台比特_能力_芯片

从“祖冲之号”超导量子计算原型机的成功研制

到国产量子芯片“骁鸿”的问世，

在科研人员的不懈攻坚下，

中国的量子科技领域捷报频传。

从量子密话密信用户规模日益增大到

量子城域网、量子云印章应运而生，

量子科技正逐步来到我们身边。

在2024数字科技生态大会上，

中国电信正式发布全国单台比特数最多的

超导量子计算机“天衍-504”

以及“天衍”量子计算云平台最新进展。

“天衍-504”正式发布，刷新国内纪录

在当今的信息时代，

计算机技术已深度融入我们的生活。

经典计算机的快速发展使得

我们能够在瞬息之间处理大量信息。

然而，随着对计算能力需求的不断增加，

传统计算机的局限性日益显露。

量子计算机的出现

为解决这一问题提供了新的可能性。

量子计算是一种遵循量子力学规律，

调控量子信息单元进行计算的新型计算模式，

具有突破经典算力瓶颈的巨大潜力。

不同于经典计算中以比特作为基本数据单位，

每个比特只能表示0或1这两种状态，

量子比特作为量子计算的基本单位，

可以处于多个状态的叠加中，

在同一时刻可以代表0、1，

甚至是它们的某种组合状态。

如果一块传统芯片能存储n个数据，

那拥有同样量子比特数量的芯片，

可以存储2的n次方个数据。

通过量子门操作对量子比特进行状态控制，

并依赖量子叠加和并行计算能力的发挥，

最终通过量子纠缠和量子测量

来获取可靠的计算结果，

实现计算能力指数级的上升。

中电信量子集团在国家实验室的指导下，

联合控股的国盾量子，

基于“骁鸿”芯片，

研发出国内单台比特数最多的超导量子计算机

——天衍-504，

这标志着中国电信已经具备了

领先的量子计算机制造和交付能力。

2024数字科技生态大会上，中电信量子集团代表中国电信正式发布“天衍-504”超导量子计算机

在研发过程中，

中电信量子团队攻克了诸多技术难题，

在系统集成方面，

“天衍-504”将

超导量子芯片、稀释制冷机、

低温低噪声与室温电子学控制系统以及软件系统等

多个复杂系统紧密地结合在一起，

形成一个高效、稳定、协同的整体；

通过采用先进的集成技术和方法，

成功地解决了系统间的兼容性、

数据传输的实时性以及系统稳定性等关键问题，

大幅提升量子计算机系统的集成规模。

这一成果不仅提升了量子计算机的性能，

也为未来的系统集成提供了宝贵的经验。

量子比特数是衡量量子计算机中

可编码用于计算的信息量，

决定了可解决问题的规模。

更多的量子比特意味着

更强大的计算能力和更广泛的应用范围。

“天衍-504”量子计算机搭载的

量子计算芯片“骁鸿”具有504比特，

刷新了国内超导量子比特数量的纪录。

打造量子计算云平台，构建量子计算产业生态

近年来，全球主要国家和地区

不断加速推进量子相关的战略布局，

量子计算与相关产业已成为

各国抢占新一轮科技高地的重要领域。

除了硬件方面的突破，

培育建立完整的产业生态同样至关重要。

依托量子计算云平台开展

量子计算应用探索和产业生态建设

已成为行业共识。

2023年11月，

中国电信发布“天衍”量子计算云平台，

是全球首个具备量子优越性能力的超量融合云平台，

通过“天翼云”超算算力和

176个超导量子比特算力的融合，

为各类用户提供便捷简单的量子计算服务。

“天衍”量子计算云平台详情介绍

当前科学界把量子计算的发展分为三个阶段：

第一阶段是实现量子计算优越性，

我们当前已实现这一目标，

如中国的“九章”

“祖冲之号”系列量子计算原型机，

在某些特定问题上的计算能力

已经远超经典超级计算机。

第二阶段的目标是实现专用的量子模拟机，

可以应用于组合优化量子化学、机器学习等特定问题，

来指导材料设计、药物开发等。

随着“天衍-504”量子计算机

接入量子计算云平台并对外服务，

标志着我们已迈入量子计算发展的第二阶段。

第三阶段是在实现量子纠错的基础上，

构建可编程通用量子计算机。

由于技术上的难度，

实现这一目标还有很长的路要走，

需要产学各界在未来的二三十年间

凝聚合力，积跬前行。

“天衍”云平台实现了

算力规模和算力类型双重升级。

由一台24比特、两台176比特

和一台504比特量子计算机

组成了国内最大的量子计算集群，

并提供了5类运算性能世界一流的

高性能仿真机和Cqlib量子编程框架，

能够提供量子真机计算、量子仿真计算、

超量融合计算、在线编程等核心能力，

为化学、气象、机器学习、医药研发

和新材料开发等领域的发展提供强大的动力和支持。

全国单台比特数最多的超导量子计算机——天衍-504

“天衍”量子计算云平台还为量子计算从业者

和爱好者提供了专业的开源社区和学习平台。

目前，国内已有多个量子计算基础软件团队

将其开发的量子算法、人机学习框架、

量子算法库等功能分批放至“天衍”量子计算云平台上。

自2023年11月数字生态大会发布以来，

已有来自海内外50多个国家、超1200万访问量，

实验任务数超过60万个。

布局新兴产业，勇当量子产业国家队

量子产业是基于量子信息技术

形成的战略性新兴产业，

已成为培育发展新动能、

获取未来竞争新优势的关键领域。

作为最早布局量子信息产业的“国家队”，

中国电信在量子计算产品和服务方面

已取得显著成效：

推出自主可控的天衍系列量子计算整机交付和运营，服务于四算融合新型算力中心；

基于“天衍”云平台提供多类型量子算力供给，服务于高校和研发机构；

在教育、气象、电力、AI等领域开发量子计算应用方案等。

如今，中国电信加快推进

量子通信产业化和量子计算实用化，

取得了丰硕的创新实践成果。

在科技创新方面，研发国内首个融合QKD的分布式密码系统等一批原创成果。

在基础设施建设方面，构建了涵盖量子密钥分发网（QKD）、量子密钥资源池和量子密钥管理平台的“一网一池一平台”，积极推进重点城市量子城域网建设。

在产业发展方面，构建“DICT+量子”产品体系，打造了一批应用示范，量子密话密信用户规模突破百万。

在生态合作方面，收购科大国盾量子股权，联合24家单位组建量子通信创新联合体，积极推动量子产业集聚发展。

量子科技，赋能未来。

中央企业坚定不移

走在量子产业发展应用前沿，

与产业链各方共同推动

量子科技和产业高质量发展，

努力为推动网络强国、数字中国和

科技强国建设作出新的更大贡献。