🔬 科技 · 量子计算

🔥 "本源悟空"量子计算机破解QRAM扩展难题，传输效率达98%，我国量子计算迈入真实硬件落地验证新阶段

一、量子"数据中心"的卡脖子难题

如果把量子计算机比作一座智慧城市，那量子随机存取存储器（QRAM）就是城市的"数据中心"——负责存储和调度所有量子数据。QRAM是实现量子搜索、量子机器学习等核心算法的关键模块，而它的核心组件"量子路由器"，则需要根据地址指令把数据准确送达目标位置。长期以来，随着路由网络规模扩大，每增加一个节点就需要大量标准量子门层层分解指令，导致线路深度剧增、误差累积，QRAM的规模化扩展成为行业公认难题。

传统方案每增加一个路由节点，误差就呈指数级累积，这正是全球量子计算领域一直在攻关的瓶颈。美国谷歌、IBM等巨头虽在量子比特数量上领先，但在QRAM实用化路径上同样未有突破性方案。

二、中国方案：架设量子"快速路"

9月2日，科技日报报道，本源量子联合中国科学技术大学、合肥综合性国家科学中心人工智能研究院等科研团队，在"本源悟空"自主超导量子计算机上成功研发出面向桶式QRAM的"相干量子路由系统"，相当于为数据中心架设了一条"快速路"，让数据绕过冗余节点直达目的地，大幅削减线路深度并降低误差。相关成果刊发于国际顶级物理期刊《物理评论X》（Physical Review X）。

该方案利用超导量子比特的辅助能级，将复杂的受控交换操作转化为由少量双比特跃迁门构成的浅线路等效实现。科研人员在"本源悟空"上实际搭建了三个独立量子路由器和一套两层量子路由网络进行测试——单个量子路由器的信息传输效率高达98%，两层路由网络整体传输效率也能达到93%。在随机访问测试中，单个量子路由器的平均保真度达到94.8%，两层路由网络平均保真度达到82.4%。

三、从性能优化到功能落地的里程碑

研究人员指出，此次突破标志着我国量子计算研发从单一性能优化，迈向了复杂量子功能在真实硬件上的落地验证阶段。与过去单纯追求量子比特数量不同，这次突破强调的是在现有超导硬件上构建可扩展QRAM的新路径——依托量子器件本身特性，实现更低成本、更高效率的运算。

"这不是实验室里的理论推演，而是真机上的真实验证。"目前，全球量子计算正从第一步"量子计算优越性"迈向第二步"专用量子模拟机"的关键过渡期，中国团队的这一成果，为量子计算从科研走向产业应用提供了新的技术路线参考。

综合科技日报、科创板日报报道 | 2026年9月3日