今年1月6日，由本源量子公司研制的中国第三代自主超导量子计算机“本源悟空”上线运行，并向全球用户限时免费开放。“本源悟空”的国产化率超过80%。其搭载了中国首条量子芯片生产线上生产的72计算比特量子芯片、中国首套量子计算测控系统、中国首款量子计算机操作系统。
这是中国量子算力首次大规模、长时间向全球开放，标志着中国正式进入量子算力“可用”时代，也意味着中国自主超导量子计算机制造链已然“成链”。
孔伟成介绍，新机器匹配了本源第三代量子计算测控系统“本源天机”，实现了国内首次量子芯片的批量自动化测试，使量子计算机整机运行效率提升数十倍。
除了硬件，“本源悟空”还搭载了中国首个量子计算机操作系统——本源司南3.0版本。操作系统研发团队负责人窦猛汉告诉本报记者，这一系统在国内首次实现了对量子计算任务批处理的支持，不但能够支持量超协同计算，还可高效调度量子计算资源，大幅提升量子计算机整机运行效率。
今年5月，量子计算机“本源悟空”核心部件——高密度微波互连模组在合肥完成重大突破，成功解决“一根线”的“卡脖子”问题，实现完全国产化。
量子芯片是“量子计算大脑”，需要在接近绝对零度的极低温环境中运行。高密度微波互连模组则如同“神经网络”，该模组中有一根至关重要的“线”——极低温特种高频同轴线缆。有了这根线，高密度微波互连模组既能准确传输信号，又能隔绝热量，为“量子计算大脑”与外部设备之间的量子信息传输建立起高速、稳定的通道。
“为解决这一难题，我们与中电科40所联合攻关，研制出适用于极低温环境的高密度微波互连模组，并实现了该模组的国产化。”安徽省量子计算工程研究中心副主任、“本源悟空”量子芯片研制团队负责人贾志龙说，“这对中国超导量子计算机的产业化有积极作用。”
这款国产高密度微波互连模组可为超100位量子芯片提供微波信号传输通道，能够在极低热泄漏环境下实现微波信号的跨温区稳定传输。
今年6月，国产超导量子计算机关键设备——本源SL1000国产稀释制冷机在合肥成功升级下线，标志着中国在稀释制冷领域已达国际先进水平。
“截至8月16日，‘本源悟空’已吸引全球范围内125个国家近1400万人次访问，成功完成超25.2万个运算任务。”安徽省量子计算工程研究中心副主任、“本源悟空”云服务研制团队负责人赵雪娇对本报记者说。
传承
量子“马拉松”任重道远
“量子计算机怎么用？”“中国的量子计算机是怎样造出来的？”“‘悟空’为何有这么多线？”……6月1日，在本源量子的量子计算机组装与测试实验室，30多名来自合肥当地中学和小学的学生围着量子计算机群好奇发问。
当日，由安徽省少工委、安徽省量子计算工程研究中心联合举办的首次“中国自主量子计算机群开放授课活动”在本源量子量子计算机组装与测试实验室举行。少先队辅导员代表老师舒会丽和孔伟成共同用中国自主量子计算机真机为孩子们讲授了一堂生动的量子计算科普课。
“同学们，我们面前的这个‘大家伙’就是中国第三代自主超导量子计算机‘本源悟空’。它的名字来自于中国神话故事里孙悟空，传说孙悟空有72变，而量子计算机‘本源悟空’有72量子计算比特，寓意中国自主量子计算机如孙悟空般强大。这台量子计算机，是中国几代科学家奋斗数十年的结果。”
在“本源悟空”等5台中国自主超导量子计算机群前，两位老师用通俗易懂的语言向青少年解释量子计算知识，回答了中国为什么要有自己的量子计算机等问题，鼓励小朋友们从小努力学习科技知识，树立科技自立自强志向，将来用科技报效祖国。
“安徽是中国最先开始量子计算研究及产业化的省份，在国外量子计算发达国家已开设量子计算高中课程的国际背景下，我们要积极探索中国量子计算科普教育的新方法、新路径。”赵雪娇说，“目前中国量子计算人才仅千人左右，中国未来产业的人才培养已迫在眉睫。”
从探索到研发再到传承，中国科学家们的奋斗轨迹，也是中国量子计算行业从无到有的缩影。
2016年8月，国务院印发《“十三五”国家科技创新规划》，将量子计算机纳入科技创新2030—重大项目。2021年，“量子信息”首次出现在“十四五”规划及《政府工作报告》中。这一年起，教育部正式把量子信息科学纳入本科生教育，以加快量子领域人才梯队培养。越来越多的人才流向量子赛道，产业得以蓬勃发展。
在量子计算机工程之路上，中国科学家们不仅催生出一大批原创性成果，还牵头组建了国内第一家量子计算产业联盟。截至2024年7月，超100家企业、高校等机构加入联盟，涉及航空航天、大数据、先进计算、金融等领域。
时至今日，中国已牢固确立量子计算研究国际第一方阵地位，并成为世界上第三个可以交付量子计算机整机的国家。
在郭国平看来，量子计算是一门艰深的学科，目前所做的研究不过是刚刚敲开量子科技的大门，在诸多物理体系的技术突破上仍充满挑战。“这场量子计算的全球竞争，本质上更像一场马拉松，任重道远。”郭国平说。