理研与大阪大学启动144量子比特国产量子计算机「叡-Ⅱ」云端服务,比前代扩展逾两倍

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理化学研究所(理研)与大阪大学于2026年3月26日宣布,正式开始提供搭载144量子比特芯片的新一代量子计算机「叡-Ⅱ(エイツー)」的量子计算云服务。与2023年公开的64量子比特国产量子计算机「叡」相比,「叡-Ⅱ」的量子比特数量提升到2倍以上,可为用户提供在经典计算机上已难以完全模拟规模的量子计算环境。

随着本次服务上线,用户如今可以通过云端同时访问三种资源:既有的量子计算机「叡」、量子模拟器「Qulacs」,以及新型量子计算机「叡-Ⅱ」。

「叡-Ⅱ」接入量子计算云平台

理研量子计算机研究中心与大阪大学量子信息・量子生命研究中心(QIQB)组成的联合研究团队,一直在运营可通过互联网远程使用量子计算机的「量子计算云服务」。此次,他们在既有云环境中新增接入了搭载144量子比特芯片的新机型「叡-Ⅱ」。

借此,用户可以在同一云平台上组合使用64量子比特机型「叡」、量子模拟器「Qulacs」以及144量子比特的「叡-Ⅱ」,构建量子计算与经典计算相结合的混合计算环境。

■ 量子计算云服务的整体构成。用户可通过互联网访问量子计算机「叡」「叡-Ⅱ」以及量子模拟器「Qulacs」
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用户通过云端服务器连接到量子计算机,提交并执行量子算法或各类实验。量子计算完成后,结果会经由云平台返回给用户,从而实现远程使用量子硬件的工作流程。

量子比特从64扩展到144

新机型「叡-Ⅱ」采用超导量子芯片,芯片上以纵12行×横12列的二维阵列形式集成了144个量子比特。与此前的64量子比特机型「叡」相比,量子比特规模实现了超过两倍的扩展。

■ 144量子比特芯片。量子比特以12×12的二维阵列排布,芯片尺寸为28mm×28mm
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在经典计算机上对量子计算机的状态进行完全模拟时,可处理的量子比特数量存在现实上限。随着量子比特数超过数十个,所需计算资源会急剧膨胀。研究团队指出,像「叡-Ⅱ」这样达到144量子比特规模的量子计算,已经很难在经典计算机上进行完整再现。

延长量子比特寿命并压缩系统体积

在「叡-Ⅱ」的开发中,研究团队通过优化布线结构、改良微波控制装置等方式,大幅延长了量子比特的寿命。同时,将量子比特的共振频率整体向较低频段移动,以此降低量子运算过程中产生错误的概率,从而提升运算精度。

此外,包含用于冷却量子芯片的低温冷冻机在内,整套系统的体积也被控制在与前代机型「叡」几乎相同的水平,实现了在不显著增加装置尺寸的前提下扩展量子比特规模。

■ 量子计算机「叡-Ⅱ」系统全貌。包括冷冻机在内的整机尺寸被压缩到与前代机型相近的水平
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双机并行提升云服务稳定性

过去,由于量子芯片维护或实验需求,云服务有时不得不暂时停机。随着「叡」与「叡-Ⅱ」形成两台并行运行的体制,研究团队表示,将更容易实现量子云服务的持续稳定提供。

目前,该云服务的使用对象,已从与理研开展联合研究的科研机构,逐步扩展到从事量子算法研究与社会应用探索的各类合作单位。

理研与大阪大学表示,未来不仅会持续提供量子计算机硬件与软件平台,还将与产业界等广泛主体协同推进量子算法开发与应用研究,推动量子技术的社会实装。

迈向误差容忍量子计算机的关键基础

研究团队认为,「叡-Ⅱ」的开发与对外开放,是推动量子计算机走向实用化的重要阶段性成果。接下来,他们将继续提升量子比特性能与系统可靠性,以实现未来的误差容忍量子计算机(FTQC)。

同时,团队也将致力于开发更具实用价值的量子算法,提升量子比特控制技术水平,并持续改进云端运行的软件系统,为更大规模、更高精度的量子计算奠定基础。


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