日本理化学研究所(以下简称“理研”)量子计算机研究中心(RQC)为首台日本国产超导量子计算机一号机“叡”选定了徽标,该计算机已于2023年3月27日投入云使用。
量子计算机“叡”(供图:理化学研究所)
超导量子计算机“叡”搭载了将64个量子比特排列组成的64量子比特的集成电路。在二维集成电路上,被排列成正方形的4个量子比特各自通过连接相邻的量子比特的量子比特耦合连接在一起。同时,在正方形中,还配置有读出谐振器和多重读出所需的滤波电路等。通过将这4个量子比特组成的基本单元进行二维排列,可以制成量子比特集成电路。“叡”的64量子比特集成电路,由16个功能单元构成,集成在一个2厘米见方的硅芯片上。
此外,“叡”用于控制或读取每个量子比特所需的布线处理也经过精心设计。在量子比特的同一平面上进行布线时,针对芯片内部排列的量子比特数量,将布线连接到外部所需的边长不足。因此,“叡”采用了一种将布置于二维平面上的量子比特的布线垂直连接到芯片上的垂直布线封装技术。进而还开发出一种能够向量子比特集成电路芯片批量连接布线的布线封装技术。
这些特色的二维集成电路和垂直布线封装技术,形成了一个能够轻松增加量子比特数量的具有高度可扩展性的系统配置,即使在未来大规模化时也无需改变基本设计。
“叡”的徽标(供图:理化学研究所)
2023年3月,理研为了使超导量子计算机“叡”可以在任何地方使用,开始提供量子计算云服务。只要是以推动、发展量子计算等研发为目的的非商业利用,任何研究和技术人员都可以申请使用。用户通过连接理研外部云服务器,便可实现向超导量子计算机发送作业内容或接收计算结果等,只要用途符合合作研究的目的,便可以使用超导量子计算机。RQC为了让更多的相关人员和日本国民等对“叡”产生亲近感,一直在努力制作能够展现“叡”特色的徽标。
此次确定的“叡”的徽标,由稀释制冷机形象的橙色部分,与代表控制系统和布线的蓝色“A”(“叡”的英文名称)融合,构成了量子比特集成电路芯片的正方形。该徽标既是对作为日本量子计算机实体开发的第一步的“叡智”印象,也表达了对量子计算机的进一步发展及未来的希望。
原文:《科学新闻》
翻译:JST客观日本编辑部