5月，科技界又迎來一個大新聞：支持500+量子比特的中國第四代自主量子計算測控系統****“本源天機4.0”，正式發布！

在科技飛速發展的今天，量子計算機逐漸從神秘的科研領域走進大眾視野，成為科技界的熱門話題。很多朋友看到這個新聞，第一反應是：量子計算？這聽起來好高深，和我們的日常生活能有啥關系呢？今天，咱們就來嘮嘮這個話題。


“本源天機4.0” 圖源：科技日報 孫超攝

什么是量子計算機？
量子計算機，簡單來說，是一種基于量子力學原理運行的計算機。要理解它，我們得先認識量子計算機的基本信息單位——量子比特（qubit）。
在傳統計算機中，信息以比特為單位存儲和處理，一個比特只有0和1兩種狀態。而量子比特則神奇得多，它不僅可以處于0或1狀態，還能以這兩種狀態的疊加態存在。

這就好比一個傳統的開關，只能是開或關；而量子比特如同一個既開又關的 “超級開關”，擁有更豐富的信息承載能力。這種疊加態使得量子計算機能夠同時對多個數據進行處理，大大提升了計算效率。想象一下，傳統計算機像一個人一次只能走一條路，而量子計算機則像一個人可以同時在多條道路上并行前進，速度自然不可同日而語。

此外，量子比特之間還存在一種奇妙的現象——**量子糾纏。**處于糾纏態的兩個或多個量子比特，無論相隔多遠，它們的狀態都相互關聯，其中一個量子比特狀態的改變，會瞬間影響到其他糾纏的量子比特。這種特性為量子計算機實現復雜的并行計算提供了強大支持。

“本源天機4.0”有哪些升級？
“本源天機4.0”的正式發布標志著我國量子計算產業已具備可復制、可迭代的工程化生產能力，為百比特級量子計算機量產奠定了產業化基礎。

它負責生成、采集和控制量子芯片的精密信號，直接決定了量子芯片能否發揮出最佳性能。打個比方，如果把量子計算機比作一個超級大腦，那“本源天機 4.0” 就是這個大腦的指揮官，指揮著每一個神經元高效運作。

安徽省量子計算工程研究中心副主任、“本源天機”研制團隊負責人孔偉成博士介紹，“本源天機4.0”額外搭載四大核心軟件：

? 量子計算測控系統服務端管理軟件Naga&Venus；

? 超導量子比特底層操控服務軟件Monster；

? 全界面量子芯片調控分析應用軟件Visage；

? 量子計算機操作系統連接軟件Storm。

量子芯片“中控智慧大腦”Visage的開發，創新性地實現和帶動了超導量子芯片的自動化輔助控制技術的進步，顯著提高超導量子芯片測試的效率和準確性。

據悉，自“本源天機3.0”上線以來，已為來自全球139個國家和地區的超2600萬人次，完成38萬余個量子計算任務，深度賦能金融、生物醫藥、流體動力學等領域。“本源天機4.0”是繼3.0版本成功應用于我國第三代自主超導量子計算機“本源悟空”后的重大升級，在擴展性、集成度、性能穩定性及自動化水平方面實現跨越式提升。

未來我們普通人能用上嗎？
中國科學院量子信息重點實驗室主任，中國科學院院士郭光燦表示，**作為一種基于量子力學原理來實現計算的新型計算機，量子計算機具備強大的并行計算能力，**N個量子比特能夠在同一時間內存儲2N個數據，并且通過一次操作即可同時將這2N個數據轉換為新的2N個數據。這種并行能力使得量子計算機處理特定問題時相較經典計算機具備特別的優勢。

科研人員在調試安裝國產自主超導量子計算機。圖源：安徽省量子計算工程研究中心

2024年年初，我國第三代自主超導量子計算機“本源悟空”成功接入上海超算中心、國家超算鄭州中心、長三角樞紐蕪湖集群，并面向全球用戶提供服務。

截至目前已被139個國家和地區的用戶訪問超2300萬次，完成了35萬個量子計算任務，證明我們的量子計算機具備實用價值。未來，**量子計算必然會走入大眾應用時代，**但可能不會人手一臺量子計算機，而是通過云端提供量子算力，相當于人人都能夠擁有一個超算中心。

未來已來，值得期待

量子計算機作為一項極具顛覆性的前沿技術，正在引領我們走向一個全新的計算時代。雖然目前還面臨諸多挑戰，但科學家們的不懈努力正在逐步攻克這些難題。

安徽省量子計算工程研究中心主任、本源量子首席科學家郭國平教授表示：當前“本源天機4.0”正支撐著中國下一代自主量子計算機的研發攻關，在全球量子科技競爭中，全面構建自主可控的“中國方案”。

相信在不久的將來，量子計算機將走出實驗室，廣泛應用于各個領域，為人類社會的發展帶來前所未有的變革。讓我們拭目以待，見證這一偉大科技革命的到來！

來源: 福建科普