我国首款量子计算机控制系统研制成功 具有完全自主产权

中科院院士郭光灿在发布会上

本源量子测控一体机（真机拍摄，本源量子供图）

12月6日，合肥本源量子计算科技有限责任公司（以下简称“本源量子”）在合肥召开“2018年度产品发布会”，并发布了我国首款具有完全自主知识产权的量子计算机控制系统——本源量子测控一体机（OriginQ Quantum AIO），该产品能够实现对大型量子芯片的精准测控。

本源量子测控一体机（以下简称“本源一体机”）最基本功能是提供量子芯片运行所需的关键信号，同时负责对量子芯片传回信息的处理，并执行对量子计算机程序的编译。本源量子公司董事长、量子测控部总监孔伟成介绍说，本源一体机将主要应用于量子芯片的测试研究与量子计算机的原理搭建等场景，此外它还可应用于精密测量、相关基础研究等领域中。

“如果说量子芯片是人的‘大脑’，量子软件、应用、语言相当于人的‘血肉之躯’，那么量子计算机控制系统就如人的‘骨干’。”孔伟成说，在当前量子芯片集成发展的阶段，量子计算机控制系统是量子计算机不可或缺的组成部分，它能使量子芯片最大程度发挥其性能优势。

当前，由于我国高端仪器仪表严重依赖进口，量子计算机研发只能使用传统商用仪器设备自行搭建量子计算机控制系统，信号的输出与采集任务只能单独进行。这种方式不仅成本高昂、功能冗余，还存在兼容性差、难以集成等缺点。针对于此，本源量子团队针对目前最有希望的半导体量子芯片以及超导量子芯片，研制了这套精简、高效的量子计算机控制系统，并将所有量子计算控制系统的功能集成在一台能够完整实现对量子芯片控制的机器内，并命名为“量子测控一体机”。

产品资料显示，本源量子测控一体机采用模块化设计，当前发布的版本包含四种功能模块，总计40个功能通道，功能通道之间通过PCIE高速扩展总线互连、实现一体化，可直接支持8位超导量子芯片或者2位半导体量子芯片。在使用过程中，还可以将其升级至最多200通道，以支持更高性能的量子芯片。

孔伟成表示，未来本源量子研发团队将对量子测控一体机进行持续改进升级，使其向着集成度更高、信号指标更高、模块化独立产品、量子计算机汇编语言等多个方向优化，并满足更多位数量子芯片的测控需求。

成立于2017年9月的本源量子是中国第一家量子计算公司，由中科院院士郭光灿和中科大教授郭国平带领中科大博士团队创立。成立一年多的时间里，本源量子先后在量子虚拟机、量子软件、量子应用等领域取得突破——比如，本源量子是世界上首个实现64比特量子线路仿真的团队，打破了IBM团队的记录，并公开了可证伪的64位量子虚拟机服务，相关论文《64-qubit quantum circuit simulation》刊于中国科学院Science Bulletin期刊。

发布会上，郭光灿院士表示，除了量子芯片、控制系统外，要研制一台真正有用的量子计算机所需要的量子元素还很多，人们距离量子计算机的真正面世还很遥远，但此次完全自主知识产权的量子计算机控制系统的研制，是“迈向量子计算机重要的一小步”。