中國首臺“雙核原子量子計算機”正式發布，相當于200個超級大腦

近日，武漢量子技術研究院的發布廳內，由中國科學院牽頭，聯合武漢大學、華中科技大學和武漢量子技術研究院等團隊研發的"漢原2號"正式亮相，這是國內首臺、全球首創的雙核原子量子計算機。

這臺通體銀白、搭載精密光學系統的設備，沒有傳統意義上的芯片，卻能通過操控200個原子實現高效量子運算，標志著中國中性原子量子計算技術從單核時代邁入雙核協同的全新階段，為規模化量子計算奠定了里程碑式的技術基礎。

01、"漢原2號"的核心技術

"漢原2號"最核心的突破在于首次將量子處理器從"單核"升級為"雙核"架構，這一創新設計顛覆了傳統量子計算的硬件形態。

整機采用自主可控的中性原子陣列技術，由100個銣-85原子和100個銣-87原子組成兩個獨立完整的量子比特陣列，形成獨特的雙核協同計算系統。

這種設計帶來兩種革命性運行模式：既可切換為"并行計算"模式，讓兩個核心同時處理不同任務，使運算效率物理級翻倍；也可采用"一主一輔"糾錯模式，一個核心專注復雜計算，另一個核心實時監測并糾正量子錯誤，構建高穩定性邏輯比特，有效破解單核架構下比特擴展受限、近鄰串擾等技術瓶頸。

02、"漢原2號"的核心性能

作為中性原子量子計算的第二代產品，"漢原2號"在核心性能上實現了質的飛躍。技術團隊透露，設備的雙量子比特門操控保真度從"漢原1號"的90%提升至99%，量子比特壽命延長至100秒，光鑷陣列數目超500組，整機功耗不到7千瓦，僅為同等算力超導量子計算機的十分之一。

與傳統計算機不同，中性原子量子比特無需極低溫環境，僅靠激光和真空腔即可穩定運行，且能通過調整原子間距實現超長距離相互作用，為大規模擴展提供了天然優勢。

這種技術路線正憑借高擴展性、長相干時間和并行操控能力，成為量子計算領域兼具商用潛力的"后起之秀"。

03、為什么要研發"漢原2號"？

事實上，在2024年發布的"漢原1號"（100個量子比特）已在中國移動云平臺投入運營，完成了數百人次量子實訓，在金融、生物醫藥領域完成算法真機驗證，并實現批量穩定交付，不僅服務國內電力、金融等關鍵行業，還成功出口巴基斯坦，成為全球少數實現量產交付的原子量子計算機品牌。這種從實驗室到市場的完整閉環，為"漢原2號"積累了寶貴的工程化經驗和應用場景反饋，推動技術迭代速度提升40%以上。

在量子計算的技術路線競爭中，"漢原"系列堅持的中性原子路線正展現出獨特優勢。當前全球量子計算主要有超導、中性原子、離子阱、光量子四條技術路線，英偉達去年9月連續三次投資涵蓋三種路線的量子計算公司，其中就包括中性原子路線，證明其技術潛力獲得產業巨頭認可。

相比超導路線需要接近絕對零度的制冷環境，中性原子路線在室溫下即可穩定運行，維護成本降低90%以上，且擴展性遠超離子阱和光量子路線，更適合構建大規模量子計算系統。

“漢原2號”的雙核架構進一步放大了這些優勢，為解決材料模擬、藥物研發、密碼學等領域的復雜問題提供了更高效的算力支撐。

據悉，“漢原2號”計劃在8個月內完成交付，2027年將發布1000個量子比特的"漢原3號"，逐步實現量子計算的規模化應用。