日前，安徽省量子信息工程技术研究中心发布消息，我国首款面向千比特规模设计的超导量子计算测控系统ez-Q®Engine 2.0正式交付使用。作为我国新一代千比特超导量子计算测控系统，这一服务于“祖冲之三号”量子计算机的核心设备的交付使用，为我国后续研发更大规模可纠错超导量子计算机打下坚实基础。
测控系统是量子计算机的关键核心设备之一，可类比经典计算机的主板，主要负责对量子芯片上的量子比特进行操作，执行量子逻辑门操作和量子算法运算等工作。一台优秀的量子计算机，离不开高精度、高可靠的测控系统。
ez-Q®Engine 2.0由科大国盾量子技术股份有限公司等单位联合研制。此前，ez-Q®Engine 1.0已成功用于我国唯一实现超导量子计算优越性的“祖冲之二号”系列计算机。现在，ez-Q®Engine 2.0也在我国“祖冲之三号”量子计算机研究中发挥作用，正参与重大科研项目攻关。
测控系统 ez-Q®Engine 2.0（左）和测控系统 ez-Q®Engine 1.0对比图
“过去，超导量子计算测控系统在规模化与工程一致性上难以兼得，陷入‘按下葫芦浮起瓢’的困境，而今，我们攻克了相关技术难关。”安徽省量子信息工程技术研究中心主任唐世彪介绍，相比上一代产品，新一代设备集成度提高了约10倍，核心元器件采用国产化设计，是国内同类产品中体积最小、性能最优的。它还通过技术攻关，解决了射频直采输出、大规模时钟同步等难题，实现了更低噪声、更强一致性，测控精度等指标得到提升。
新一代测控系统也有望重塑市场格局。过去，测控系统控制一个超导量子比特的成本很高，如果有上千或更多比特的量子计算机，仅测控系统就需要投入大量资金。而ez-Q®Engine 2.0单机箱最高支持128数据比特及256耦合比特，8台就能完成千比特操控任务，在保持核心技术指标国际先进水平的同时，价格还不到国外产品的一半。
国盾量子的量子计算负责人王哲辉表示，ez-Q®Engine 2.0已交付给中国科学技术大学、中电信量子集团等9家科研、产业单位。除了服务“祖冲之三号”，在我国单台比特数最多的超导量子计算机“天衍 504”上，其稳定性和精度也得到了充分验证，将为多家科研及产业单位提供累计5000多比特的测控服务。
王哲辉还透露，在中国科学院量子信息与量子科技创新研究院的指导下，目前团队正在研发适用于万比特规模且具备纠错功能的新型测控系统，面向量子计算优越性、量子纠错、实用量子计算等场景进行技术攻关，不断完善自主可控的量子计算产业生态。
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