超导量子计算机“天衍-287”搭建完成 搭载“祖冲之三号”同款芯片

近日，记者从中国电信量子研究院获悉，搭载“祖冲之三号”同款芯片的超导量子计算机“天衍-287”已完成搭建。

据介绍，该量子计算系统具备“量子计算优越性”能力，处理特定问题的速度比目前最快的超级计算机快4.5亿倍，未来将接入“天衍”量子计算云平台并首次面向全球开放应用服务，这也将是我国首个具备“量子计算优越性”的量子计算云平台，标志着我国在推动量子计算实用化道路上迈出重要一步。

2025年3月，国际期刊《物理评论快报》以封面论文的形式刊发了我国超导量子计算原型机“祖冲之三号”最新成果，这是我国继“祖冲之二号”之后再一次打破超导体系“量子计算优越性”纪录。

所谓“量子计算优越性”，是指量子计算系统特定任务上展现出远超经典超级计算机的能力。“量子计算优越性”是衡量量子计算系统性能的关键指标，它验证了量子计算系统超越传统超级计算机的可行性，是量子计算走向实际应用的前提，已经成为展示一个国家量子计算研究实力的关键里程碑。

公开资料显示，“祖冲之三号”包含105个数据比特和182个耦合比特，实现了对83比特32层复杂度的“量子随机线路取样”任务的快速求解。与现有最优经典算法相比 ，“祖冲之三号”处理量子随机线路取样问题的速度比目前最快的超级计算机快15个数量级（快千万亿倍），综合性能达到国际先进水平。

此次即将上线的超导量子计算机使用“祖冲之三号”同款系列芯片，拥有105个数据比特和182个耦合比特，与备受瞩目的“祖冲之三号”同根同源，具备量子计算优越性，由中电信量子集团与国盾量子联合团队搭建和调测完成。

记者获悉，此次搭建过程实现了“全国产”“AI赋能”“超量融合”等三个方面的技术突破。

一方面，搭建过程使用了全国产的超导量子计算机硬件设备和元器件，大容量稀释制冷机、测控电子学、低温元器件等关键部件全部由国内厂商研发生产，中国电信牵头国内生态厂商构建了全国产化的超导量子计算供应链体系；另一方面，团队自主研发了AI赋能的超导芯片参数自动校准系统，在人工智能技术赋能下，成功实现量子计算系统的高效、高精度自动校准与维护；与此同时，通过将这台超导量子计算机与“天翼云”超算集中部署，基于硬件直连达成高带宽的量超融合，实现量子计算和超算的低延时交互，助力算力资源的协同调度，构建“硬件—软件—云平台—生态”的全国产化量子计算全栈式工具体系。

中电信量子集团量子计算高级研究员、测控团队负责人张鑫方介绍，此次搭建过程中，团队重点完成了整机系统的集成、调试和上云：首先确保了国产量子“冰箱”——稀释制冷机在高热负载下的稳定长期运行，满足超导芯片极低温、低噪声的工作环境和长期云服务的稳定需求。在此基础上，设计集成低温衰减、滤波、隔离等操控信号链路，结合室温高性能量子计算测控系统ez-Q Engine 2.0，基于量子计算测控软件系统QOS结合AI辅助自动校准技术，为“祖冲之三号”芯片构筑了全链条自主可控的高精度测控运维平台；最后，通过硬件接口抽象适配，“天衍”云平台及Cqlib量子编程框架实现对该系统的资源管理与任务调度，全面释放其开放云服务的能力。

2023年11月，中电信量子集团正式发布“天衍”量子计算云平台，实现天翼云超算能力和176量子比特超导量子计算能力的融合，目前，公司已围绕“天衍”量子计算云平台成功打造覆盖超导量子计算机系统交付运营、云平台服务、教研体系化、行业应用解决方案的量子计算产品体系，在算力建设、算力调度、软硬件服务、商业应用探索四大领域均实现领先。“天衍”量子计算云平台现访问量已突破3700万，覆盖海内外60多个国家的用户，实验任务数超过270万。