“量子强国跃升起点”……国产20量子比特量子计算机首次演示

by Paek Jongmin

Published 11 Jan.2024 08:40(KST)

韩国标准研究院通过视频介绍在建量子计算机
科技信息通信部支持到2026年开发50量子比特级量子计算机
加大对量子芯片工厂等相关基础设施投资

韩国标准科学研究院于10日出席科学技术信息通信部（部长 Lee Jongho）主办的“K-Quantum Square Meeting”，公开展示了正在开发中的20量子比特（qubit，量子计算机运算单元）量子计算机演示场景。本次公开演示是开发启动后的首次案例。研究院通过互联网将大田与举办活动的首尔远程连接，展示了量子计算机的运行画面。

标准科学研究院正在研制的20量子比特量子计算机通过远程连接进行演示，画面正对外公开。照片由记者 Baek Jongmin 提供

当韩国标准科学研究院超导量子计算机系统负责人 Lee Yongho 请求开始演示时，标准研究院量子计算机实验室的研究人员展示了量子计算机对作为信息基本单位的量子比特进行定义，以及改进量子误差的相关过程。

研究团队展示了在7个量子比特上实现使量子在多种状态间同时以概率形式存在的量子叠加的“Hadamard门”的过程，以及将2个量子比特制备为纠缠态的过程等。

标准研究院超导量子计算系统研究团团长 Lee Yongho 正在展示量子处理器。照片由记者 Baek Jongmin 拍摄

Lee Yongho 负责人表示：“目前仍处于开发阶段，系统可靠度较低，但我们将努力提高物理可靠性，争取在1年后呈现完成度更高的演示。”

本次量子计算机的研制由成均馆大学、蔚山科学技术院（UNIST）、韩国科学技术信息研究院（KISTI）、Zurich Instruments、量子信息研究支援中心、韩国纳米技术院等参与。

科学技术信息通信部正以20量子比特量子计算机为基础，推进到2026年建成50量子比特量子计算机的量子计算研究基础设施建设项目。标准研究院今年将推进20量子比特量子处理器良率及性能提升、测量控制系统精度提升、三维封装等50量子比特器件工艺研究，以及云服务稳定性保障；之后作为第二阶段，在2026年前推进50量子比特级器件设计与开发，以及可支持50名接入用户的云服务稳定性等。为此，科学技术信息通信部将投资490亿韩元。

将全面启动用于制造量子计算机核心——处理器的量子晶圆厂运营。超导量子晶圆厂在今年年初结束试运行后，将开始提供委托代工服务。通过该平台，企业或研究机构可以开展在传统半导体晶圆厂中无法进行的工艺开发。量子晶圆厂由成均馆大学和韩国纳米技术院共同运营。

Lee 负责人当天还将成均馆大学制作的量子计算机处理器带上舞台公开展示。成均馆大学教授 Jung Yeonuk 指出，与传统晶圆厂相比，量子器件在器件与晶圆尺寸方面存在差异，而且需要高度精密度，强调了量子晶圆厂的重要性。