2023年3月16日，央视报道了我国国产的“量子芯片冰箱”。
这个名字是不是很高大上？
这就是“量子芯片冰箱”的实物图，上面写着“高真空存储箱”。
对于“高真空”，其实大家不陌生，比如我们常常说的极紫外EUV光刻机，其EUV光学系统就是在真空下运行。
“超导量子芯片”的生产环境虽然和普通的半导体芯片生产环境类似，比如通用的黄光环境和无尘室，但是并不需要真空环境。但是“超导量子芯片”的超导材料和普通半导体芯片有差别，它对环境敏感度较高，容易和空气中的氧气、水分子产生化学反应，因此为其提供一个高真空环境的存储箱，可以更好的保存样品。
我们普通实验室也都常常使用真空箱，淘宝上名字叫做“真空干燥箱”，一般操作就是使用时用真空泵抽真空、用完时打开进气阀。
而这套国产“量子芯片冰箱”的确很高级–它不仅有人机交互界面（安装了工控屏），还可以全自动化操作，配备智能监控系统。
这套“量子芯片冰箱”对于中国的量子芯片研发一定有巨大的意义！它的发明单位是本源量子，2022年底，本源量子的“悟源”24比特超导量子计算机入选了安徽省2022年首台套重大技术装备推广应用指导目录！
这可以说是中国“量子计算”产业化的一个重要事件。
我们都知道，超导量子比特是国际量子芯片/量子计算机众多技术中的一个类型，国内外都有大量研究。我相信大家都比较熟悉了，比如2019年10月24日，《自然》杂志刊发了谷歌公司的一篇论文。谷歌在该论文中表示，其开发出一款54量子比特数（其中53个量子比特可用）的超导量子芯片“Sycamore”，引起轰动。
如果说谷歌擅长于技术探索，那么美国另一家半导体巨头IBM则更擅长于工业化，该公司在2021年底发布了127量子比特的量子芯片Eagle，与中国展开了激烈的竞争。
2022年11月，IBM又推出了升级的433 量子比特的量子芯片Osprey。
IBM在过去短短一年内将芯片上的量子比特数量增加两倍的进展表明，蓝色巨人有望在2023年内交付世界上第一台拥有超过1000个量子比特的通用量子计算机Condor。
IBM量子计算机的量子比特数量随着时间的推移稳步增长：2016年，该公司将第一台量子计算机具有5个量子比特；2019年，推出了27个量子比特的Falcon；2020年，推出65个量子比特的Hummingbird；2021 年，推出的127个量子比特的Eagle；2023年，推出433 量子比特的量子芯片Osprey。
可以看到，过去3年，IBM基本上保持了量子比特数一年翻一番的节奏，展示了超强的技术迭代能力，而今年即将推出的Condor含有1121个量子比特。
根据报道，IBM在2022年推出的最新款433 量子比特的量子芯片Osprey中有两个主要创新：
1，采用了专用芯片（ASIC）设计，其中包括一个cryo-CMOS原型控制器芯片，该芯片采用14纳米FinFET技术实现，运行温度约为4开尔文（-269.15摄氏度）。新的ASIC设计，将之前的FPGA芯片设计所需要的每个量子比特100瓦的功率，降低到只需要10毫瓦，因此新的芯片可以允许安装更多的量子比特。
2，IBM的Osprey量子芯片引入了带有柔性布线的高密度控制信号传输，不用再使用“量子吊灯”的构型，系统可扩展性大大提升。
大家认为，我们的“量子芯片冰箱”弯道超车了吗？
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参考资料
鹰的量子性能进展 |IBM 研究博客：
https://research.ibm.com/blog/eagle-quantum-processor-performance
IBM 推出 433 量子比特鱼鹰芯片 – IEEE Spectrum：
https://spectrum.ieee.org/ibm-quantum-computer-osprey
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