中国第三代自主超导量子芯片“悟空芯”问世

近日，量子计算芯片安徽省重点实验室、安徽省量子计算工程研究中心联合发布了中国第三代自主超导量子芯片——“悟空芯”(夸父 KF C72-300)，并已在近期发布的中国第三代自主超导量子计算机“本源悟空”上成功运行。

量子计算是一种利用量子原理进行信息处理的新型计算方式，它可以在极短的时间内完成传统计算机无法解决的复杂问题，被认为是未来计算技术的革命性突破。 

据介绍，“悟空芯”拥有72个超导量子比特，取名来源于孙悟空的“72变”，寓意其强大的计算能力及潜力，搭载该款量子芯片的量子计算机具备通用可编程能力，用户可使用它开发量子计算应用程序。与前两代量子芯片相比，第三代夸父超导量子芯片具有更高的相干时间，性能上有显著提升。

具体来说，“悟空芯”采用了72个计算量子比特的设计方案，还包含126个耦合器量子比特，共有198个量子比特，其实际运行状态下的比特弛豫时间T1≥15.3μs，退相干时间 T2≥2.25μs。而基于该款量子芯片的“本源悟空”量子计算机可一次性下发、执行多达200个量子线路的计算任务，从而比只能同时下发、执行单个量子线路的国际同类量子计算机具有更大的速度优势。

“悟空芯”是本源量子自主研发的夸父系列量子芯片，属于第三代产品。第一代夸父6比特超导量子芯片KF C6-130在2020年研制成功。2021年，第二代夸父24比特超导量子芯片KF C24-100研制成功。

与前两代量子芯片相比，第三代夸父超导量子芯片具有更高的相干时间，性能上有显著提升。量子计算芯片安徽省重点实验室副主任贾志龙博士介绍，“悟空芯”以及“本源悟空”量子计算机的发布，是中国超导量子计算机制造的一张新“入场券”，意味着中国超导量子计算机制造能力从小规模开始进入中等规模阶段，具备了自主生产一定中等规模的可扩展的量子计算机芯片和系统的能力。“悟空芯”采用了72个计算量子比特的设计方案，还包含126个耦合器量子比特，共有198个量子比特，其实际运行状态下的比特弛豫时间T1≥15.3μs，退相干时间T2≥2.25μs。

安徽省量子计算工程研究中心副主任孔伟成博士表示，基于该款量子芯片的“本源悟空”量子计算机可一次性下发、执行多达200个量子线路的计算任务，从而比只能同时下发、执行单个量子线路的国际同类量子计算机，具有更大的速度优势。