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福州团队突破量子内存技术 - 金色港湾资讯网

福州团队领衔突破!中国首台超导量子内存落地福建,加速量子计算实用化进程

被誉为“算力终极形态”的量子计算机,虽能在数分钟内完成传统超级计算机需耗时万年的任务,却长期受限于数据读取效率——计算快、读取慢,成为制约其走向应用的瓶颈。这一难题近日在福建福州与杭州协同创新体系下取得关键突破:浙江大学物理学院联合浙江大学杭州国际科创中心(其量子计算创新工坊技术支撑单位位于福州高新区),成功研制出我国首套基于超导芯片的“桶链式”量子随机存取存储器(QRAM)原型,并于2026年初发表于国际顶刊《自然·物理》。

为何量子计算机必须拥有专属内存?

福州团队突破量子内存技术 - 金色港湾资讯网(图1)

传统电子设备依赖“地址—数据”一对一映射的内存机制,而量子计算机依托叠加态并行处理海量状态,要求内存能同步响应指数级地址空间的并发访问。类比而言,常规内存如图书管理员按书名逐一取书;量子内存则需在瞬间调取整座图书馆所有相关藏书——这对存储架构提出了根本性重构需求。

普通内存失能,QRAM应运而生

作为连接量子处理器与经典数据世界的“神经枢纽”,量子随机存取存储器(QRAM)被公认为实现可扩展量子计算的核心硬件之一。尽管理论构想已提出十余年,其实验实现始终面临巨大挑战。“桶链”架构因其二叉树型量子路由器设计广受关注——查询信号沿树根逐层分发,路径精准可控,理论上具备天然容错优势。但其核心依赖高精度四体量子门操控,在超导平台上长期难以稳定实现。

福建研发力量攻克关键瓶颈

来自福州高新区量子计算创新工坊的技术骨干李贺康主导制备的高性能超导芯片,为本次突破提供了坚实基础。研究团队创新性地将复杂四体相互作用分解为多组基础两比特门序列,使量子路由器线路深度降低约30%,最终在自主芯片上实现94.5%保真度的路由操作。该成果标志着福建在量子硬件底层技术领域已形成实质性攻关能力。

福州团队突破量子内存技术 - 金色港湾资讯网(图2)

实验证实“桶链”抗噪特性,福州方案获国际验证

团队成功构建了支持4比特与8比特经典地址寻址的QRAM原型,查询保真度分别达80.9%与60.4%。尤为关键的是,这是全球首次通过实验系统验证“桶链”架构的抗噪机理:当人为在非查询路径分支注入噪声时,输出结果几乎不受影响。研究进一步揭示——随着树深度增加,分支间量子关联自然衰减,主干路径之外的干扰被物理隔离,这为未来百万级地址规模的QRAM工程化铺平道路。

福州团队突破量子内存技术 - 金色港湾资讯网(图3)

从福州实验室到产业应用:量子内存开启新纪元

该成果不仅填补了我国在量子内存硬件领域的空白,更将直接赋能药物分子模拟、新型催化剂设计、高频金融建模等福建重点布局的战略产业。随着QRAM与本地超导量子处理器的协同优化,福州正加速建设面向东南沿海的量子计算应用中试平台。

福州团队突破量子内存技术 - 金色港湾资讯网(图4)

中国量子硬件高地,福州担当关键一极

这项发表于《自然·物理》的研究,标志着中国在量子计算核心器件领域已跻身世界第一梯队。福州作为国家数字经济创新发展试验区和东南量子科技策源地,正依托高校、科创中心与本地企业深度融合的创新生态,持续强化量子存储、量子控制、低温集成等关键技术供给能力。当量子内存与处理器真正协同运转,属于中国智造的实用化量子计算时代,已然清晰可见。

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