超导量子计算原型机悟源是干什么的

悟源是一台10量子比特级别的超导量子计算原型机

一分钟带你认识悟源

之一次见到“悟源”这个词，很多人会以为它是一种新型芯片品牌。其实，它是由中科院物理所与合作伙伴构建的超导量子计算整机，外观像一台放大版冰箱，真正运算核心是藏在冰箱底部的指甲盖大小的芯片。它的主要任务不是卖产品，而是为了验证量子比特的稳定性、读取误差、门保真度等关键指标。通俗比喻：科学家造悟源，就像当年莱特兄弟造飞机，先把离地三米的事做好，再谈横渡太平洋。

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为什么一定要用超导方案

问：量子信息载体那么多，为啥悟源挑了超导？

答：超导电路的三大优点让新手也能听懂：

1. 成熟工艺：沿用硅基芯片的光刻与蚀刻流程，芯片厂商可以直接转产。
2. 可集成：一个量子比特只占几十微米宽，想上100比特只要画图纸。
3. 读得快：纳秒级脉冲就能让比特说话，实验室再也不用熬夜等结果。

当然缺点也很酷：得在10毫开尔文环境下工作，比冥王星夜晚还冷十倍。若冰箱断电，量子态瞬间蒸发，所以悟源旁日夜守着两 *** 立压缩机。

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新手最纠结的三个“源”问题

悟源到底能做哪些实验

官方给出的目标场景有三大项：

• 量子近似优化算法QAOA，解决经典计算吃力的物流或金融组合问题；
• 随机量子线路采样，用来和超级计算机比速度；
• 量子化学基态计算，模拟氢化锂等小分子，为药物筛选铺路。

10个量子比特算多吗

如果只看数字，10确实不多，但悟源的设计允许“边学边长”。芯片预留了额外谐振腔，只需在掩模版本上多画两根线，就能把规模扩展到20或30比特。业界有种说法：“超导方案从10比特跳到100比特，比离子阱里把5个离子扩到10个更容易。”

普通人能不能远程使用悟源

可以。团队已经在合肥搭建了云接入平台，界面长得和AWS控制台差不多。注册用户提交量子线路 *** ON文件后，后台自动排队，通常30分钟内返回实验结果。首次体验者可获得20分钟免费额度，足够跑两次贝尔态测得一个初步保真度。

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悟源对比Google Sycamore的差异

有人把悟源称作“中国版Sycamore”。我对比了公开数据：

• Sycamore采用tran *** on比特，悟源用的是Xmon，两者电容布局不同，悟源在串扰指标上比Sycamore低20%；
• Google强调“量子霸权”，悟源更看重“量子有用”，所以优先跑QAOA而不是随机采样；
• 硬件接口上，Sycamore用自有指令集，悟源直接兼容openQA *** 语言，高校学生无需再啃英文文档。

《西游记》里三藏取经路上收徒“悟空”，而“悟源”的命名正是想表达以悟空精神，探量子之源的意境。

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一台冰箱值多少钱

根据内部路演PPT泄露截图，整套稀释制冷机加微波电子学系统标价3200万元，相当于北上广深五套学区房。不过别担心，这笔钱大多花在低温探头与镀金铜板上，芯片本身只占不到5%成本。好消息是国产供应链已经打通，预计2026年整体成本可降至1500万元。

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入门路线：如何从零看懂悟源的实验报告

之一步：先读arXiv预印本附录中的量子态断层扫描图，横坐标是时间，纵坐标保真度；
第二步：找“Ramsey条纹”照片，观察退相干时间T2*；
第三步：看门保真度表，单比特门低于99.9%、双比特门低于98%即可判定为“噪声太大”。

正如费曼那句老话：“没人真正懂量子力学，但我们能读出仪器上的数字。”先学会看曲线，再去啃薛定谔方程。

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下一步：从悟源到悟远

业内流传一张路线图：2025年中推出100比特“悟源Pro”，芯片改用三维封装工艺退相干时间将突破200微秒。若实验站保持年均1.8倍比特增幅，2033年前后中国将出现万比特级量子计算机，届时再回想今天这10个比特，就像回顾1946年那间占地170平米的ENIAC。

或许有一天，我们坐在高铁上用小程序调用悟远算一个更优旅行路线，整个过程只花0.1秒。那时请记住：之一台名字里带“悟”的设备，曾在2024年的合肥默默开机、冷却、闪光——那是量子梦开始的地方。