В декабре прошлого года на конференции по цифровым технологиям Digital Technology Ecology Conference компания China Telecom Quantum Information Technology Group Co., Ltd. официально представила чип-систему на базе сверхпроводящего квантового компьютера «Tianyan 504», что стало важным прорывом в области квантовых вычислительных чипов в Китае.
Этот чип, разработанный при участии Huawei, с вычислительной мощностью 504 квантовых битов на одно устройство установил новый рекорд для китайских квантовых чипов и стал важной вехой в развитии отечественной полупроводниковой технологии.
Технологический прорыв: от следования за лидерами к лидерству
Выпуск чипа «Tianyan 504» означает, что Китай достиг трех ключевых прорывов в области квантовых вычислений:
- Прорыв в количестве квантовых битов: один чип объединяет 504 квантовых бита, что значительно превосходит предыдущий рекорд в 176 бит и выводит Китай в первую лигу международных лидеров. Для сравнения: квантовый чип, выпущенный Google в 2023 году, имеет 72 бита, а новейший чип IBM 2024 года — 433 бита.
- Прорыв в области систем контроля и управления: разработанная в комплексе система контроля и управления на тысячу бит позволяет точно контролировать когерентное состояние квантовых битов с точностью 99,97%, что закладывает основу для последующего расширения до 1000+ квантовых битов.
- Возможность поставки готового оборудования: впервые реализована поставка и коммерческая эксплуатация готового оборудования сверхпроводящего квантового компьютера на 504 бита, что свидетельствует о наличии в Китае полной производственной цепочки в области квантовых вычислений.
Академик Китайского университета науки и технологии Пан Цзяньвэй оценил: «Выпуск «Tianyan 504» стал важным шагом в продвижении исследований в области квантовых вычислений в Китае от лабораторных исследований к промышленному производству».
История разработки: шесть лет упорного труда
Разработка чипа «Tianyan 504» объединила усилия многих сторон из сферы производства, науки и образования:
- ·Источник технологии: архитектура квантового вычислительного чипа «Xiaohong», разработанная Институтом квантовой информации и инноваций Китайской академии наук, над которой велась работа с 2018 года, что позволило накопить шестилетний опыт.
- ·Сотрудничество в цепочке создания стоимости: Huawei предоставляет поддержку в области технологий производства чипов, Guosheng Quantum отвечает за системы контроля и управления, а China Telecom Quantum руководит интеграцией всего оборудования, что позволяет сформировать полную цепочку инноваций.
- Непрерывная итерация: от 24-битного прототипа в 2021 году до 176-битного инженерного прототипа в 2023 году и до нынешнего 504-битного коммерческого устройства — был достигнут постепенный технологический прорыв.
Руководитель команды разработчиков рассказал:
«В процессе упаковки чипа мы инновационно использовали керамическую подложку из алюминия и азота, что позволило снизить перекрестные помехи между квантовыми битами на два порядка».
Перспективы применения: возможности для всех отраслей
Квантовый компьютер на базе чипа «Tianyan 504» уже продемонстрировал огромный потенциал применения:
- Финансовая сфера: при оценке кредитного риска одного из крупных банков время вычислений сократилось с 4 часов на традиционном суперкомпьютере до 8 минут.
- Разработка лекарственных препаратов: удалось смоделировать изменения квантового состояния спайкового белка коронавируса, что дало новые идеи для разработки вакцины.
- Прогнозирование погоды: точность прогнозирования траектории тайфуна на 72 часа повысилась на 12%, а эффективность вычислений — в 50 раз.
- Искусственный интеллект: в задачах оптимизации параметров машинного обучения продемонстрировано преимущество в виде экспоненциального ускорения.
Председатель правления China Telecom Ке Жэйвэнь заявил:
«К 2030 году квантовые вычисления откроют для нас новый рынок объемом в сотни миллиардов юаней».
Влияние на промышленность: перестройка глобальной структуры
Выпуск «Tianyan 504» оказал глубокое влияние на глобальную структуру полупроводниковой промышленности:
- Техническая независимость: уровень локализации ключевого оборудования превысил 80%, что позволило преодолеть «узкое место» в области сверхпроводящих квантовых чипов.
- Лидерство в области стандартов: китайские предприятия подали 3217 патентных заявок, связанных с квантовыми вычислениями, заняв первое место в мире.
- Создание экосистемы: выпущенная в комплекте с чипом среда программирования Cqlib снизила порог входа для разработчиков и уже используется разработчиками из более чем 50 стран.
- Модернизация промышленности: стимулировала развитие сопутствующих производственных цепочек, таких как низкотемпературная электроника и точное машиностроение, создав более 20 000 рабочих мест.
Авторитетное международное научно-техническое издание «Nature» прокомментировало: «Китайские квантовые вычисления превращаются из последователей в лидеров».
Перспективы на будущее: продвижение к универсальным квантовым вычислениям
В перспективе развитие квантовых вычислений в Китае будет сосредоточено на трех направлениях:
- Повышение производительности: к 2026 году планируется выпустить чип с более чем 1000 квантовыми битами и когерентным временем более 500 микросекунд.
- Углубление применения: расширение сферы применения в таких областях, как энергетика, материалы, дешифровка кодов.
- Совершенствование экосистемы: создание облачной платформы для квантовых вычислений, развитие сообщества разработчиков.
Как сказал Лю Пин, председатель совета директоров China Telecom Quantum Group:
«Tianyan 504 — это только начало. Мы будем ускорять процесс практического применения и коммерциализации квантовых вычислений, чтобы внести свой вклад в формирование новой производственной силы».
Выпуск чипа «Tianyan 504» — это не только значительный прорыв в области полупроводниковых технологий Китая, но и знак того, что наша страна занимает важное стратегическое положение в глобальной научно-технической конкуренции. От отставания до равного соперничества, а затем и лидерства в некоторых областях — китайская наука и техника создают новую легенду.
С чем можно поздравить наших соседей по континенту Китай, так это с их темпами развития технологий будущего.
Главное чтобы мы не позволили себе сильно отставать в технологиях, за ними наше будущее.
Интересные короткие новости технологий в телеграмм канале: https://t.me/wifi_for_free
Подписывайтесь на канал чтобы не пропускать новые статьи!
Ставьте лайки, делайте репосты, если статья вам понравилась!