「本源天機4.0」：中國量子計算產業化的關鍵躍升
圖靈學院
科楠
2025-5-21
一、引言：量子計算的戰略意義與中國進展
量子計算被視為下一代計算技術的革命性突破，其潛在應用涵蓋金融、醫藥、材料科學等領域，甚至可能重塑全球科技競爭格局。近年來，中國在量子科技領域持續發力，從「九章」光量子計算機到「本源悟空」超導量子計算機，逐步縮小與國際領先水平的差距。2025 年 5 月，本源量子發佈第四代自主量子計算測控系統「本源天機 4.0」，標誌著中國在量子計算工程化與產業化進程中邁出關鍵一步。
二、「本源天機 4.0」的核心突破
1. 硬體架構升級：支持 500+ 量子比特，突破工程化瓶頸
- 量子計算測控系統是量子電腦的「神經中樞」，負責量子晶片的信號生成、控制與讀取。「本源天機 4.0」在擴展性、集成度、穩定性及自動化水平上實現跨越式提升，支持 500+ 量子比特的並行操控，為百比特級量子電腦的量產奠定基礎。
- 相較於前代系統，其集成度提升 3 倍以上，並通過自主研發的低溫電子學模組，將誤碼率降至 10⁻⁵ 量級，大幅增強系統穩定性。
2. 軟體生態創新：四大核心軟體賦能自動化調試
- Visage（全介面量子晶片調控分析軟體）：被喻為量子晶片的「中控智慧大腦」，可自動感知量子比特狀態，將傳統人工調試（每個量子比特需 1 天以上）轉變為自動化流程，顯著提升效率。
- Monster（超導量子比特操控軟體）：優化量子門脈衝序列，適用於超導、半導體等多種量子晶片技術路線。
- Naga&Venus（服務端管理軟體）：實現多節點協同調度，支持雲端部署。
- Storm（量子電腦作業系統連接軟體）：打通量子與經典計算的混合運算介面。
3. 工程化能力躍升：從實驗室走向產業化
- 透過模組化設計與自動化測試，生產週期縮短 60%，良率提升至 98%。
- 搭載「本源天機 3.0」的「本源悟空」已服務全球 139 國，完成 38 萬次計算任務，應用於金融風險評估、藥物研發等領域。
三、產業影響與國際競爭格局
1. 推動量子計算量產，降低技術門檻
- 傳統量子計算研發高度依賴頂尖專家，而「本源天機 4.0」的標準化流程使普通工程師也能參與調試，加速產業化進程。
- 國產化率超過 90%，降低對國外技術的依賴，提升供應鏈安全性。
2. 全球量子競賽中的中國定位
- 當前國際量子計算競爭激烈，IBM、Google 等企業已實現千比特級量子處理器，但中國在測控系統自主化、工程化應用上展現獨特優勢。
- 「本源天機 4.0」的發佈，顯示中國正從「跟跑」向「並跑」轉變，並在特定領域（如超導量子測控）形成競爭力。
四、挑戰與未來展望
1. 技術挑戰
- 量子比特數增加帶來的串擾問題、低溫環境下的熱管理難題仍需突破。
- 量子糾錯技術尚未成熟，距離實用量子優勢仍有距離。
2. 未來方向
- 向萬比特級擴展，並探索量子-經典混合計算的應用場景。
- 加強國際合作，推動量子計算標準化，構建開放生態。
五、結論：中國量子計算的產業化之路
「本源天機 4.0」的發佈，不僅是技術突破，更是中國量子計算從實驗室走向產業化的關鍵里程碑。其核心價值在於：
- 自主可控：從晶片設計到測控系統的全鏈條國產化，保障技術安全。
- 工程化能力：標準化、自動化生產模式，為量產鋪路。
- 應用落地：已在金融、醫藥等領域展現商業潛力。
未來，隨著量子計算技術的持續迭代與生態完善，中國有望在全球量子科技競賽中佔據更重要的戰略地位，並推動新一輪科技革命與產業變革。
參考來源：新華網、科技日報、人民日報、新浪科技等相關報導
