近日，中国科学院精密测量科学与技术创新研究院（下称“精密测量院”）发布国内首台冷原子商用量子计算机 “汉原1号”。这款量子计算机，凭借100%国产化器件、无需低温环境的部署优势及国际一流性能，打破欧美在原子量子计算领域的长期垄断，目前已斩获超4000万元订单并实现海外出口，标志着我国量子计算正式迈入商用化新阶段。

据了解，量子计算核心部件自2018年起被纳入美国出口管制清单，超高精细度稳频腔、窄线宽高功率激光器等关键器件长期面临“卡脖子”困境。精密测量院团队依托湖北光电产业集群优势，构建从芯片生长到封装测试的全链条研发体系，最终实现“汉原1号”国产化率 100% 的突破。以量子比特操控核心的窄线宽高功率激光器为例，团队攻克腔面灾变损害、镀膜损伤阈值低等国际难题，研制出的激光器体积与功耗仅为国外同类产品的1/10，成本大幅降低的同时，性能满足量子比特高精度操控需求，不仅摆脱对欧美供应链的依赖，更奠定我国在原子量子计算硬件领域的自主优势。

当前全球量子计算多采用超导路线，需维持接近绝对零度的极端低温环境，单台设备体积堪比房间，且依赖专业团队维护，严重限制商用落地“汉原1号”以冷原子为量子比特，创造性实现技术与实用性的平衡：核心性能达国际一流，搭载100个量子比特，单比特门保真度0.999、两比特门保真度0.98，达到中性原子量子计算机商用级标杆水平，可支撑金融建模、物流优化等复杂计算场景；部署成本指数级降低，整机集成于3个标准机柜，无需低温系统，在普通实验室环境即可稳定运行，维护难度与能耗较传统量子计算机下降90%以上；商用验证成效显著，已向中国移动子公司交付国内首台商业整机，同时斩获巴基斯坦出口订单，成为全球少数实现量产交付的原子量子计算机品牌。

为突破量子计算“远程云服务数据不安全、本地部署门槛高”的行业瓶颈，精密测量院构建“硬件+平台+服务”的全链条生态：原子量子计算云平台提供可视化算法设计、硬件优化、大规模模拟一体化服务，科研人员无需掌握底层技术即可开展应用开发，目前已接入高校、企业用户超50家；国内首个原子量子算力中心正在建设多机集群系统，计划提供7×24小时持续算力服务，重点支撑金融风险分析、工业偏微分方程求解等超复杂场景，预计年服务能力覆盖千级企业用户。

“汉原1号”的突破离不开湖北产学研生态的深度支撑，依托光谷光电产业实现核心器件本地化配套，联合省内企业完成整机集成测试，形成从基础研究到量产交付的完整产业链。项目负责人表示：“未来我们将持续提升量子比特数至500-1000个量级，瞄准药物研发、材料设计等高端场景，力争2026年实现百亿级算力服务规模，推动我国量子计算产业化持续领跑。”

团队负责人表示，相较于美国加州理工学院 6100 个原子的实验性阵列，“汉原1号”以商用化为核心目标的技术路线更具现实价值，其成功交付标志着我国在中性原子量子计算领域从“跟跑”转向“并跑领跑”。随着算力中心落地，湖北正成为我国量子计算产业化的核心枢纽，为中部地区崛起注入硬核科技动力。

作为我国量子精密测量领域的核心科研力量，研究院长期聚焦冷原子物理、量子器件等前沿方向，牵头多项国家重大科技项目。其研发的“汉原1号”原子量子计算机，是我国量子计算从实验室走向产业化的标志性成果，为高端算力自主化提供了关键支撑，持续推动我国在量子科技领域的自主创新与产业应用。

编辑 胡明畅

来源 湖北省科学技术厅