從實驗室走向實用化 硅臻首次發(fā)布通用可編程光量子計算機

量子科技是未來產業(yè)的重要方向！今年被聯(lián)合國教科文組織定義為“國際量子科學與技術年”，2025年也因此被稱為“量子技術元年”。我國“十五五”錨定的六大未來產業(yè)中，量子科技也被正式列入未來產業(yè)布局的首位。

2025年開幕的2025量子科技和產業(yè)大會上，集成光量子芯片企業(yè)—合肥硅臻芯片技術有限公司（以下簡稱“硅臻芯片”）首次發(fā)布基于硅光集成芯片的通用可編程量子計算機，邁出從實驗室走向實用化、產業(yè)化的重要一步。

中國科學技術大學教授、博士生導師，量子網(wǎng)絡安徽省重點實驗室副主任，合肥硅臻芯片技術有限公司首席科學家任希鋒告訴媒體，當今社會已經(jīng)進入信息社會，信息社會決定生產力的就是算力，算力越強大科技發(fā)展或產業(yè)進展的能力就越強；經(jīng)典計算機雖然已經(jīng)進入納米級，但受到物理原理的限制，很難把計算能力再向上進行提升。

他表示，量子計算可以利用量子疊加和糾纏特性指數(shù)級的提升計算的能力，為社會發(fā)展及科技發(fā)展提供一個優(yōu)異的算力提升途徑。

據(jù)了解，硅臻芯片發(fā)布的基于硅光集成芯片的通用可編程量子計算機以光子為量子比特載體、集成光子學芯片為核心，實現(xiàn)了核心部件的自主研發(fā)，并可通過云平臺訪問接入，可大幅降低系統(tǒng)運維復雜度與成本投入。

任希鋒介紹，目前開放4量子比特物理資源，可用于中小型量子計算場景的實驗驗證，其單比特和雙比特量子態(tài)平均保真度分別達到99.7%和99.4%，為運算結果提供堅實基礎；后期可以通過模塊化的核心器件更新，提升至16比特，乃至50比特以上，實現(xiàn)不斷升級迭代。

公開信息顯示，目前量子計算的體系主要包括光學、超導、離子阱、中性原子、半導體、拓撲等技術路線，不同體系在實現(xiàn)方式、硬件架構和應用場景上各有特點。硅臻芯片選擇了集成光子芯片路線，任希鋒解釋說，光學比特具有穩(wěn)定性高，信息編碼自由度多等優(yōu)勢，同時，光學非常快適合做長程互聯(lián)，比如將來北京、上海、深圳的量子計算機要連起來，就必須要用到光學。

他特別提出，硅光芯片用的材料是硅和氮化硅，加工工藝和現(xiàn)在的半導體加工工藝一致，非常成熟；硅光芯片可以常溫運行，在穩(wěn)定性和抗干擾能力方面具有顯著優(yōu)勢，綜合這些優(yōu)勢可以為量子計算的產業(yè)化鋪設可行路徑。

任希鋒表示，量子計算的核心是比特數(shù)的提升和比特操控能力的提升，我們不僅要提升比特數(shù)還要操控的非常精準。他期待，未來幾年將比特數(shù)逐步提升到16-50，將來再達到百萬量級，同時通過精準操控和避錯、糾錯，將單比特門和兩比特門操作保真度都提升到99.9%以上最終實現(xiàn)商業(yè)化通用量子計算。

硅臻光量子計算整機未來可廣泛服務于科研領域的量子算法驗證、人工智能領域的自動駕駛及AI算法、通信領域的量子加密原型開發(fā)，以及金融市場的量子蒙特卡洛模擬、生物醫(yī)療的分子結構模擬、物流交通的優(yōu)化路徑計算等多維應用場景。

硅臻此次發(fā)布的光量子計算機包含三大核心組件—糾纏光子源、集成光量子計算芯片、光量子計算芯片測控系統(tǒng)，均由硅臻自主研發(fā)完成。

量子計算的發(fā)展是一場馬拉松，是打破算力瓶頸的最可能路徑。硅臻芯片堅持快速迭代、不斷趨近完美的技術邏輯，構建 “科研—產品—產業(yè)”的完整技術閉環(huán)，讓量子計算的未來不斷走進應用的現(xiàn)實。