国内首台套!“成都造”量子科技产品新进展不断→|奋进2025·科创一线行

B站影视 2025-01-14 15:58 2

摘要:中微达信就是成都本土成长起来的量子产业代表性企业之一。自2017年成立以来,中微达信多项关键核心技术打破垄断,推动“成都造”量子科技产品不断追“新”,走向世界。

紧追谷歌

为中国量子计算突破

量子纠错阈值提供有力支撑

多点开花

推出全新低温CMOS量子测控芯片组

为未来量子计算机迈向商用提供有力支撑

……

岁末年初,在蓉高企

成都中微达信科技有限公司

(以下简称“中微达信”)

新进展不断

在多个领域“官宣”

多项“重量级”新成果

作为新一轮科技革命和产业变革的前沿领域,量子科技无疑是耀眼的明星,也是各地加快布局的产业新赛道。放眼成都,量子科技产业也已在布局。

中微达信就是成都本土成长起来的量子产业代表性企业之一。自2017年成立以来,中微达信多项关键核心技术打破垄断,推动“成都造”量子科技产品不断追“新”,走向世界。

上个月,谷歌宣布推出最新量子芯片Willow,宣称Willow解决了困扰量子纠错领域近30年的一项关键难题,即将错误抑制在一个关键阈值以下,引起业内广泛关注。“新一代量子芯片纠错能力达到实际应用必要条件”也入选由科技日报社主办、部分两院院士和媒体负责人共同评选的2024年国际十大科技新闻。

紧跟这一行业发展动态,中微达信推出全新可扩展低延迟反馈量子计算测控系统ZW-QCS560系列产品,具备“单次触发多次测量”及“复杂快速反馈控制”的功能,这为中国量子计算突破量子纠错阈值提供有力支撑。

中微达信展厅

如何理解这一突破?

“在量子计算中,由于量子比特与周围环境发生相互作用,会导致量子比特的状态发生改变,即产生量子误差;为了纠正这些误差,需要采用量子纠错技术。”中微达信副总经理吴峰博士打了一个比喻,“想象一下,我们在用一片片雪花搭建一座精致的雕塑,这个雕塑非常脆弱,每一片雪花都影响雕塑的完整形态。为了保护这个雕塑,我们增加了一个快速监测反馈系统,一旦监测到哪片雪花形态发生变化,系统就会快速启动,恢复该片雪花形态,保护雕塑完整。”

中微达信新推出的ZW-QCS560系列产品就增加了类似于比喻里提到的震动监测功能,属于国内首台套相应产品,有助于国内量子计算机走向纠错时代。与此同时,该产品还有一个优势——反应快,在刚发现比特出错时,系统在300纳秒内即可迅速作出反应。要知道,300纳秒,光只能传播90米。

在中微达信展厅,摆放了数十个蓝色长方形“箱子”,这就是他们自主研发的量子计算测控系统及组件。一个“箱子”就是一个测控组件单元,构成了宏观世界和微观世界“沟通”的窗口。此次发布的ZW-QCS560系列新产品,是他们自2017年切入量子计算测控赛道以来迭代四次的最新成果。

中微达信全新可扩展低延迟反馈量子计算测控系统

“测控系统可以理解为经典计算机的主板,是量子计算机的核心组成部分。依托测控系统,科学家们可以对微观世界的‘量子比特’进行操纵测量,并将量子的微观信号读取到宏观世界进行分析。”吴峰介绍道。中微达信,便是凭借基础性的测控系统硬件切入量子科技赛道,成立以来,经过持续研发积累,已实现多个产品市场化应用。

中微达信低温量子测控产品系列

就在不久前,中微达信面向大规模量子比特阵列的高保真度量子门操控和并行快速量子态读取,推出了全新的“蜀山”系列低温CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor,互补金属氧化物半导体)量子测控芯片组。该芯片组共包含三款芯片:“贡嘎”Konka超导量子比特操控芯片、“峨眉”Emei超导量子比特读取芯片、“西岭”Xiling硅基量子比特操控芯片。

吴峰介绍说,针对当前国内外量子芯片对于高保真度、低噪声、高灵活性和低功耗的要求,该芯片组进行了适应性设计,可以显著降低当前量子测控系统的互联复杂度、成本和漂移。其中,“西岭”Xiling芯片与电子科技大学联合研制,已经被国际固态电路会议ISSCC 2025接收,将于2025年2月在美国旧金山进行现场技术展示。

中微达信“蜀山”系列低温CMOS量子测控芯片组

“蜀山”系列低温CMOS量子测控芯片组实现了在低温4K工况下,对量子比特进行高保真度、高灵活性的量子态操纵与读取。该技术有利于解决大量量子比特带来的稀释制冷机内部空间不足、噪声较大、信号串扰、大规模布线及反馈延迟等问题,为未来量子计算机迈向真正商用提供了有利的支撑。

同时,中微达信已成功推出系列低温低噪声放大器芯片,其中两款对标国际先进水平,功耗仅为国际同类数分之一,非常适合于量子计算、单光子探测、天文、航天等领域的低温大规模、阵列化极高灵敏度信号放大应用。目前该系列芯片已完全实现进口替代,解决了长期以来的核心器件“卡脖子”问题,“产品供不应求”。

中微达信研发团队

中微达信对量子科技产业的布局还不止于此。在新的办公场地,中微达信建设了芯片级分子时钟中试平台。

“芯片级分子时钟不仅实现了全球首创,在国际上我们也率先进行产业化。”吴峰介绍说,作为一种全新的高精度时间频率测量产品,芯片级分子时钟具有高性价比、功耗低、体积小、稳定度高等特点,适用于国防科技、航空航天、卫星导航、通信、能源网等领域。目前,该产品处于中试阶段,预计2025年可实现小批量生产。

对于中微达信来说,近年的成果爆发源于长期的技术积累——“公司2017年在全国率先进入量子计算测控行业,做时间的朋友,8年以来,已有系统、芯片,常温、低温数十款产品。从市场来看,全国约9成从事量子计算的研究所和公司,都会用到我们的产品。”吴峰表示,也因为研发快、转化快,公司场地也是一搬再搬,人员也是一扩再扩。

在他看来,当下量子计算已经进入了快速工程化、产品化的阶段,“学科交叉+产业大协作”,公司是最佳的创新主体。

“量子科技产业发展中,物理学家的想法需要‘翻译’成工程问题,再转化成实际可用的产品。公司通过‘科学家+工程师’模式,可以为量子产业加快市场化发展架起桥梁。”当前,中微达信和国内外多个著名高校在科研端均有合作,其量子计算测控的衍生产品——精密仪器也在为高校科研提供创新服务。

企业与城市共成长。谈及为何选择成都,吴峰说,除了创始团队的“成都情怀”,成都本身的电子信息产业基础和丰富的人才资源,以及良好的创业氛围和社会环境,是吸引团队落地成都的关键。

“成都有电子科技大学、四川大学、西南交大等多所高校,还有西南技术物理研究所、中国科学院光电所等科研院所。在生物医药、航空航天等领域,成都近年来发展迅猛,具备良好的量子计算技术应用前景。”除此之外,他还提到成都的独特优势——成熟的产业配套。

中微达信集成电路研发中心办公区域

“我们制造的所有产品,包括流片、封装、测试,都可以在成都直接完成,基本在方圆五公里内就能解决所有问题,这在全国来看都绝无仅有。”在他看来,能在本地找到完整闭环,这也是成都发展量子科技上游产业最大的优势。

出品:成都科技融媒体中心

来源:成都科技

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