浙大发布两款超导量子芯片 关键指标实现新突破

12月17日，浙江大学联合浙大杭州国际科创中心在萧山发布两款基于不同架构的超导量子芯片——“莫干1号”和“天目1号”。该成果由量子光学专家、浙江大学物理学系教授、浙大杭州国际科创中心量子计算创新工坊首席科学家朱诗尧院士领衔。

量子计算是量子技术应用的一个重要领域，超导量子芯片可以由半导体微纳工艺灵活构造，被认为是量子芯片中最有前途和实用价值的一种。“莫干1号”和“天目1号”这两款新型超导量子芯片，在量子比特数量、退相干时间（即量子比特的寿命）和操控精度等关键指标上取得新突破，综合水平居世界前列。

公开资料显示，“莫干1号”是一款专用量子芯片，采用了全连通架构，适用于实现针对特定问题的量子模拟和量子态的精确调控。研究团队利用“莫干1号”芯片系统性地研究了量子多体物理中Stark多体局域化这一广受关注的话题，从系统对初态的记忆、量子纠缠的空间尺度等多个角度对Stark多体局域化进行了全方位的刻画与表征，研究成果已发表于物理学权威期刊《Physical Review Letters》。

“天目1号”芯片面向通用量子计算，采用了较易扩展的近邻连通架构。“天目1号”上共集成36个超导量子比特，比特寿命高达约50微秒，实现了高保真度的通用量子门，精度优于98%。相比于“莫干1号”，“天目1号”具备更高的编程灵活度，以执行更多种类的量子算法，可以应用于更多研究领域。近期，团队在提高相干时间方面已经取得进一步突破，未来具备更高性能的“天目”芯片将持续为社会服务。

值得一提的是，目前该研发团队已经拥有从超导量子芯片设计、制备、封装到测控的全栈式研发能力，“莫干1号”与“天目1号”均为团队自主研发制备。同时，团队还建成了有国际先进水平的集成化量子测控平台，可以实现多种复杂的量子实验。

据悉，浙江大学十多年前就在超导量子计算领域开始布局。发展历程中团队先后与中科大和中科院物理所等多个团队通力合作，共同推进超导量子计算的研究，国际上首次实现十和二十超导量子比特纠缠。近年来，研发团队取得了一系列的研究成果，在《Science》《Nature Physics》《Physical Review Letters》等高水平期刊以第一单位发文20余篇。