直击2025量子大会丨超导量子计算机“天衍-287”精彩“量”相

（记者　张苏慧）11月20日—22日，2025量子科技和产业大会在安徽合肥滨湖国际会展中心举行。展会首次引入全息投影，展示“祖冲之三号”同款芯片的超导量子计算机“天衍-287”。

在中国电信量子计算展区，不仅展示了搭载“祖冲之三号”同款芯片的量子计算机核心器件，还展示了“天衍”量子计算教研平台、天衍教研一体机及天衍量算终端等系列产品，观众可亲身体验全球范围内首次开放的“量子优越性”云服务。

具备“量子优越性”的超导量子计算机“天衍-287”

此次上线的超导量子计算机“天衍-287”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“量子优越性”，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，由中电信量子集团与国盾量子联合团队搭建和调测完成。

图为量子计算核心器件

量子优越性能力，即在特定任务上展现出远超经典超级计算机的能力。它就像是一个门槛，验证了量子计算系统超越传统超级计算机的可行性，是衡量一个国家量子计算研究实力的关键指标，是量子计算走向实际应用的重要前提。正如“祖冲之号”量子计算原型机的总师朱晓波教授所言，只有实现了量子优越性，量子计算才能提供真正的算力，否则其计算任务都可以被经典计算机模拟。

图为“天衍”量子计算云平台

目前，超导量子计算机“天衍-287”已正式接入“天衍”量子计算云平台并首次面向全球开放应用服务。“天衍”量子计算云平台由2023年中电信量子集团重磅推出，创新融合“天翼云”超算能力和“祖冲之二号”同款176比特超导量子计算能力，是全球首个具备量子优越性能力的超量融合云平台，并入选国务院国资委2024年度“国有企业数字技术成果”及2024年度“央企十大国之重器”。此前，“天衍”量子计算云平台已成功并网4台量子计算机，基于天翼云通智超量算力调度能力，实现经典计算和量子算力的高效混合调度。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300万。2025年，平台正式入驻国家超算互联网平台SCNet，进一步拓宽高性能计算的应用边界。2024年中电信量子集团在中国科学院量子信息与量子科技创新研究院的指导下，联合控股的国盾量子，基于“骁鸿”芯片，研发出国内比特数最多的超导量子计算机——天衍-504，就已标志着中国电信具备了领先的量子计算机制造和交付能力。

解密“天衍-287”实现哪些技术突破

中电信量子公司的工作人员表示，此次“天衍-287”搭建过程实现了“全国产”“AI赋能”“超量融合”三个方面技术突破。首先，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；其次，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；最后，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。 此外，“天衍-287”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”量子计算云平台及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。 值得一提的是，搭载“祖冲之三号”同款芯片的超导量子计算机“天衍-287”稳定运行离不开一个关键子系统——QOS+自动校准。

在量子计算的世界中，一切看似玄妙的操作，最终都要落在“控制”两个字上。在ez-Q Engine 2.0系统中，这一操控内核被精心打磨，不仅实现了千比特级测控支持，更在稳定性、效率与智能化水平上全面升级，成为国产量子操控系统的关键竞争力。可以将QOS理解为一套为量子计算“量身定制的操作系统”。如果说ez-Q Engine 2.0是硬件“大脑”，那么QOS就是它的“大脑皮层”，负责对信号脉冲的“设计-调度-执行-反馈”进行全流程编排。它让操控系统“听得懂”你的量子程序，并确保指令执行时精准有效。

通用的、可容错的量子计算机还需要十年

朱晓波指出，“量子优越性”已经建立的非常良好了。合肥实验室的“九章”和“祖冲之号”不停地提升处理这个问题的能力，经典计算机已经在特定问题上被很大程度超越。“‘量子优越性’成功建立后，实际上就使得量子计算的产业化得到了一次重要的机遇。在资本涌入之后，很有可能给量子计算带来革命性技术的起点。”

但距离最终目标——构建通用的、可容错的量子计算机，道路依然漫长。要实现能够像经典计算机一样可靠地解决各种问题（如密码解析、大数据搜索等）的通用量子计算机，预计还需要至少十年的技术攻关。目前，量子计算整体处在基础化、工程化、应用探索、生态建立并举的阶段。

当前，超导量子计算机领域，错误率大概是千分之几的水平，如果要做通用、容错的量子计算机，它的错误率必须要降到百亿分之一。也就是说，超过100亿次计算也不允许发生一次错误，而现在操作一千次就要发生一次错误。更为严峻的是，物理比特错误率是不可能无限下降的。现在公认的观点是物理容错率可以降到千分之一。如果要进一步降低错误率是非常难的，所以可以预见，在很长一段时间内，物理比特的错误率只能维持在千分之一的水平。

那么，这是否意味着通用容错量子计算机无法实现？答案是否定的。突破这一瓶颈的关键路径在于“量子纠错”技术。运用很多的物理比特，用错误率在千分之一的物理比特去构建成错误率极低的物理比特，将错误率降至千亿分之一。

朱晓波建议，若产业资本能进行长期战略布局，协同攻关核心关键技术，系统性地解决上游仪器设备、材料工艺等基础问题，并同步构建软件算法与应用生态，那么，当量子硬件能力成熟之际，一个成熟的产业生态便可即刻赋能。如此一来，量子计算便能依托当前的良好发展势头，实现持续上升。

（图片来源：张苏慧/摄）