从Chrome OS + Android到Fuchsia：谷歌操作系统的跨平台整合之路
06-17
近日，在中国科学技术大学中国科学院量子信息重点实验室，几位研究人员正在操作一台20英寸手提箱大小的仪器进行量子芯片测试。
调试等操作。
几周前，这需要一个装满设备的房间。
这个手提箱大小的仪器，就是中国科学技术大学郭光灿院士及其同事郭国平、孔维成等人最近研制成功的量子计算机控制系统——本源量子测控一体机。
“规模小、专业高效、本土化水平高。
”中国科学院量子信息重点实验室副主任郭国平表示，本源量子测控一体机是我国首个自主研发的量子计算机控制系统，可实现对量子计算机的控制。
量子芯片。
它的成功研制是迈向量子计算机的重要一步。
可以实现大型量子芯片的精确测量和控制，充分发挥其性能优势。
量子测控一体机是一款能够实现大型量子芯片精准测控的产品。
郭国平用经典计算机来比喻：“其实，量子芯片就像传统计算机的CPU一样，正常工作时需要一个控制系统来支持。
就像我们的计算机主机有主板、内存等一系列硬件一样。
” ，以及电源。
它们为处理器发挥作用提供了一个环境。
我们把这个环境定义为量子计算机控制一体机就是这个系统。
是量子计算机除量子芯片之外的所有硬件组件。
“在量子测控一体机研制成功之前，研究人员不得不使用很多仪器来控制量子比特，其中一些仪器比柜式空调还大。
。
所有这些仪器加在一起需要三十或四十平方米的房间。
放下它的空间。
随着被操纵的量子比特数量不断增加，对仪器的需求也相应增加，占用的空间也变得更大。
这与经典计算机刚出现时的场景类似。
2000年，世界上第一台经典计算机诞生时，占据了很大的面积。
“量子计算机要想方便地投入使用，就必须走小型化之路。
”郭国平介绍说，研究团队将多种仪器集成为一台仪器，即量子测控一体机。
其主要功能是提供量子芯片的运行需求。
需要各种关键信号。
同时，量子芯片完成任务后，还可以通过量子计算机控制系统读取处理结果。
在当前量子芯片快速集成化发展的阶段，量子计算机控制系统是量子计算机不可或缺的一部分，它可以最大限度地发挥量子芯片的性能优势。
节省成本，可用于精密测量等更广泛的领域。
在原始量子测控一体机研制成功之前，量子计算机研发只能利用传统的商用仪器设备自行搭建量子计算机控制系统。
这些商业仪器是非标准设备，不具备操作量子位的专业能力。
它们只有受到监管后才能在一定程度上实现操纵量子比特的功能。
“就像科研人员需要保水的功能一样，以前市场上只有青花罐，蓝白罐当然可以保水，但保水只是青花的功能之一。
”能。
”郭国平说道。
因此，原有的构建方式不仅成本高、功能冗余，而且还存在兼容性差、调试困难等缺点。
“我们相当于建了一个储水箱，实现了盛水的功能。
”郭国平表示，如果购买传统商用仪器搭建系统，成本将超过千万元，但专门为量子芯片设计的量子测控一体机可以省钱。
成本减半，量产后，成本会进一步降低。
此外，使用量子测控一体机还可以节省大量的科研时间。
过去，当研究人员构建自己的量子计算机控制系统时，由于各种商用仪器缺乏统一的规范，需要花费数月甚至一年多的时间来调试这些设备。
量子测控一体机投入使用后，系统调试时间接近于零，科研人员可以更加专注于与科研相关的数据验证。
量子测控一体机本身就是一种高端仪器，可应用于精密测量、基础科学研究等更广泛的领域。
郭国平表示，目前国内高端仪器依赖进口，量子测控一体机部分部件已实现国产化。
在许多可以应用的领域，高端仪器依赖进口的状况或将得到改善。
会随着量子芯片的发展而迭代，但距离量子计算机的出现还很遥远。
郭光灿院士团队认为，量子计算机发展现阶段相当于蒸汽机刚刚问世的时期。
“当蒸汽机只有0.01马力时，它无法与马匹敌，但这有什么意义呢？它代表了一种发展方向。
”郭国平说道。
研究人员预测，当量子计算时代到来时，使用时钟频率为GHz的量子计算机求解数万亿个变量的线性方程组只需10秒。
现在，即使使用世界上最快的超级计算机也至少需要数百年。
郭国平表示，目前量子测控机只能服务0.01马力的量子芯片。
当量子芯片升级到1马力或10马力时，测控机必须相应升级迭代，以满足更多位数量子芯片的测控需求。
。
郭光灿表示，除了量子芯片和控制系统之外，要研制出真正有用的量子计算机还需要很多量子元件，距离量子计算机的实际问世还很遥远。
负责量子测控一体机研发的技术总监孔维成表示：“团队将尽快研发出‘量子计算机’样机，探索更广泛的应用场景然后在十年到二十年内，我们将开发出能够解决现实生活问题的量子计算机。
”实现通用量子计算机需要数十年的努力。
”郭国平表示，在经典计算机时代，一些跨国公司在操作系统、芯片方面都建立了体系，后来者很难追赶。
在量子计算机领域，海外跨国公司尚未形成绝对优势。
“我们希望通过我们的努力，能够在量子计算时代到来时抓住机遇，成为推动全球科学研究发展的创新力量。
”郭国平说道。
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