C114讯 9月18日消息（九九）目测30平方米的量子实验室，造价约3000万元。离子阱囚禁舱体、光控模块与电控模块等高精尖部件组成的离子阱试验装置浙商证券证交所，具象化地呈现在这个实验室中。
中国移动量子计算实验室
这就是中国移动最新发布的“无极一号”离子阱试验装置。该装置通过低温真空腔体囚禁二维离子晶格，利用高性能窄线宽激光对离子进行选择与调控，可实现量子态制备、量子态操控与量子态测量等完整的量子计算功能。
“无极一号”离子阱囚禁舱体
量子科技捷报频传，但仍道阻且长
2025年是量子力学诞生100周年，也是联合国确定的“国际量子科学与技术年”。
近一年来，国内外量子领域频传突破性进展：薛其坤、段路明院士等顶尖科学家领衔的团队，在高温超导材料、量子编码与纠错、量子直接通信等关键领域拿下新成果；英伟达也重磅入局，不仅开源“库达-Q”混合量子经典计算平台，还在前几天投资离子阱初创企业Quantinuum，用实际行动押注下一代量子计算技术革命。量子科技，正从技术突破期稳步迈向加速发展期。
全球量子企业路线图显示浙商证券证交所，2030年主流技术路线有望实现千级至万级物理量子比特、上百级逻辑量子比特的规模，逻辑错误率将达到10^(-5) ~10^(-6) 水平，可满足特定领域、特定问题上通用量子计算的应用需求。
在9月16日中国移动举办的量子科技前沿创新论坛上，国家最高科学技术奖获得者、南方科技大学校长薛其坤教授表示，量子计算是新一轮科技革命和产业变革最重要的前沿领域之一，是当前全球科技竞争的战略制高点，特别是量子计算机的突破进展，将会对人类产生深远的影响。“通用量子计算机的研制挑战人类最高智慧，具备纠错能力的量子计算机的诞生，将是另一个‘从算盘到计算机’的跨越。”
目前，这一领域正在以惊人的速度发展，中国在量子计算领域的投入也初见成效，目前在全球量子计算专利数量上位居世界前列，形成了从基础研究到应用开发的全链条创新体系。
但他同时指出，量子比特的相干时间非常短，错误率仍然是目前的主要瓶颈。另外，从1962年约瑟夫森效应发现，到超导量子比特晶体管的出现，把这样一个科学发现变成量子计算机的芯片方案，花了近40年的时间，到目前为止仍然没有落地，这充分说明，需要非常漫长的基础科研，才能把一个原理变成真正有可能实现的技术。
“无极一号”离子阱，支持100量子比特精准操控
中国移动量子核心攻关团队
中国移动在量子科技领域设置3支团队，量子计算北京团队、量子计算苏州团队和量子通信北京团队。
量子计算北京团队成员栾春阳介绍，目前，离子阱量子计算与超导量子计算一起，被认为是有望实现真正实用化的量子计算的两种主流方案。
栾春阳等发表在“科普中国”的文章指出，离子阱量子计算系统具有诸多独有的性能优势浙商证券证交所，被认为是量子计算前沿研究中“得分王”的角色，具体表现在以下三个方面：
较低的错误率：离子被稳定囚禁在超高真空的腔体内，能够有效地隔绝外界环境的干扰，并且能在激光场的驱动下实现特定的量子操控。目前，离子阱量子计算系统分别创下最高保真度的单量子比特门（99.9999%）和最高保真度的双量子比特门（99.94%）的世界纪录；
高度的互联性：得益于囚禁离子间的库伦长程相互作用，同一离子链中的不同离子在激光场的驱动下，能够实现彼此之间全连接的信息交互，从而极大地提升了并行算力；
超长的退相干时间：采用特定的动态解耦方案和协同冷却技术，离子量子比特的量子特性能够有效地与环境解耦，目前已经创下最长的单量子比特相干时间（5500秒）。
中国移动副总经理程建军介绍，中国移动自2019年起超前布局量子科技，牵头承担多项国家重点科研任务，积极开展有组织的科研，在量子计算和量子通信方面形成了系列攻关成果，例如混沌宙元系列量子计算科学装置和量子密钥分发网络实验系统，以及日前发布的“无极一号”离子阱实验装置。
据了解，“无极一号”支持100量子比特的精准操控，在单比特保真度、双比特保真度、初态制备与探测错误率等关键指标上，综合性能达到业界一流水平，展现出我国在量子计算工程化与实用化方面的显著进展。
南北节点联动，“五岳纪元”四算融合调度
在量子计算领域，“无极一号”离子阱装置是中国移动的北京节点，在苏州节点，中国移动量子计算苏州团队打造了“混沌宙元”系列量子计算科学装置。
该装置聚焦软硬件技术突破，重点面向高校和科研机构，首先构建以20比特超导量子计算机、100比特相干光量子计算机、20比特离子阱量子计算机和10比特中性原子量子计算机为基座的量子计算科研环境，后续还将构建融合量子数据网络和经典数据网络，匹配通用量子计算操作系统、量子-经典融合计算系统、量子数据处理与存储、量子网络的完整量子信息科研环境。
此外，中国移动还打造了“五岳纪元”量子计算云平台，并网4种技术路线量子计算机，总规模达1310量子比特，可实现通、智、超、量四算融合调度，成为首个入驻科技部国家超算互联网的量子云平台。
后续，“无极一号”离子阱量子计算装置也将统一接入中国移动“五岳纪元”量子计算云平台。
“量通智”融合，加速量子科技产业化进程
中国移动提出，量子计算、6G网络、人工智能相互融合赋能成为信息技术发展新趋势，带来技术变革新机遇。量子计算赋能6G网络（Q4Net）、人工智能赋能量子计算（AI4Q）是当前探索赋能关系的两大重点。
一方面，以软强硬，突破规模和保真度瓶颈，提升系统整体性能。提升量子计算单机的规模与质量，探索多机互联技术，利用AI技术赋能量子计算的软硬件研发，全面提升硬件性能与软件效率。
另一方面，以用促研，挖掘量子算法潜力，拓展量子计算应用。近期，结合当前量子计算机能力，深挖量子算法在通信网络中的应用。中远期，提出量子神经网络模型和系列基础量子算法，用于解决信息通信中普遍面临的复杂信号处理、大规模优化等难题。
量通智深度融合的九大挑战
中国移动研究院院长黄宇红表示，尽管当前量通智融合展现出广阔前景，但在理论、工程与应用方面依然面临能力边界不明、硬件能力弱、软件生态割裂等九大挑战。基于此，中国移动提出量子计算装置开放、量智融合创新联合体共建、量通智融合应用赋能三大计划，利用央企在创新资源汇聚、应用场景落地等方面的资源禀赋优势，与产业链各环节协同攻关。
对此浙商证券证交所，中国移动副总经理程建军提出，要与学术界伙伴集智共创，推动量子计算硬核成果“攻出来”；与产业界伙伴聚力共赴，促进量通智算融合能力“用起来”；与教育界伙伴凝心共育，助力高端复合创新人才“育出来”；与投资界伙伴携手共赢，助推量子专精特新和独角兽企业“投出来”。“既要输送资金的活水，也要攻关一些难题，通过资本链-创新链的深度协同，加速量子科技产业化进程。”
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