赋能顶级量子研究平台,量旋测控产品加速科研落地

2026.01.30 · 企业新闻 量子计算机超导量子计算机

近日,量旋科技自主研发的量子测控系统产品成功中标某高校量子研究中心(以下简称“中心”)采购项目。凭借卓越的集成能力、深度定制化的功能开发以及高精度的性能表现,量旋量子测控系统已作为核心测量调控设备,成功接入该中心实验平台。此次合作,是量旋科技超导量子计算系列产品在顶尖科研机构的进一步落地,通过为研究团队提供针对“冷原子量子比特”的定制化解决方案,进一步彰显了量旋量子测控系统更广泛的适用性和产品价值。该中心自成立之初,便致力于建设世界一流的量子科技实验室,聚焦量子材料、量子芯片、量子计算等前沿领域,以前沿应用基础研究为抓手,推动多项创新应用落地。面对如此高标准的建设目标,实验设备的选择至关重要。测控系统直接决定了能否实现复杂的量子态调控以及实验的精度、效率。经过严格的技术评估与实测对比,中心最终选择了量旋科技。

 

超越“标品”的价值

 

为客户深度定制与系统集成

 

在本次合作中,针对超冷原子分子等研究方向的特殊实验需求,量旋科技展现了区别于传统仪器厂商的独特优势,为该团队打造专属测控方案。

 

实验主要涉及利用AWG(任意波形发生器)控制冷原子量子比特。与标准的电子学测试环境不同,该实验要求测控设备必须与复杂的光学系统、网分频谱仪等进行深度联动,对多设备间的协同性、时序同步以及波形输出的灵活性提出了极高要求。量旋技术团队没有简单地提供标准产品,而是针对冷原子控制的特殊逻辑,定制了专用的波形定序器功能。这使得科研人员能够更方便、更直观地编排复杂的控制序列。此外,量旋科技发挥系统集成优势,充分考虑了AWG与光学设备配合的细节场景,确保了多设备间的无缝衔接,解决客户从不同供应商购买零部件拼凑,往往面临“联调难、不兼容”的困境。该团队在实际使用后评价,用量旋量子测控系统控制冷原子的精度很高。这得益于量旋量子测控系统优于1纳秒的同步精度和16位的垂直分辨率。正如项目负责人所言:“一般卖标品仪器的厂家不会帮用户考虑这么多细节,而量旋科技不仅提供设备,更提供让实验‘跑通’的解决方案。”

 

自研技术核心

 

更快、更准、更便捷的量子测控系统

 

除了此次针对“冷原子”领域的定制化应用,量旋量子测控系统还可广泛应用于不同的量子比特测控场景,凭借强大性能和优势,有效解决量子测控“标定慢、扩展贵、维护难”三大痛点。面对超导量子比特标定中海量数据的传输瓶颈,量旋量子测控系统采用基于 FPGA 的硬件加速架构,将大量原本依赖上位机 CPU 的数据处理任务前移至板卡侧以实现分布式边缘计算。波形生成、数据预处理等链路被下沉到板卡的本地逻辑中,实现多通道并行处理与亚纳秒级时序协同,从源头压缩了测控回路的固有延时与抖动。对用户而言,这意味着更紧凑稳定的脉冲序列控制、更高效率的量子门操作实验,以及在规模放大后仍能保持的系统时序一致性,为量子计算实验的标定和运行提供可靠保障。

 

针对传统量子测控设备在扩展时“动辄重购整套系统”的高昂代价,量旋科技在硬件层面采用高度模块化的系统设计。任一测控系统可按需配置不同功能与通道密度的测控单元,随着比特数与实验复杂度的提升,仅需在原有框架内增配测控单元组件即可完成通道扩展与性能升级,而无需整套购买更换。统一的时钟与触发架构保证新增模块可无缝融入既有系统,实现多单元、多通道同步控制。这种“按需堆叠”的演进路径,将系统扩展从一次性重投入转化为可规划、可分步的线性投入,显著降低了中长期总拥有成本,也降低了实验方案调整时的技术与资金锁定风险。在系统开放性与可维护性方面,量旋量子测控系统开放底层 API 接口,并提供清晰的文档与示例,方便用户将现有软件栈与实验流程平滑接入。从基础波形控制、触发逻辑配置,到数据获取分析,用户都可在既有环境中进行深度定制,实现从单机控制脚本到大规模集群实验调度的连贯升级。这种开放能力使测控系统不再是“封闭黑盒”,而成为可融入用户自有软件生态、可持续演进的基础平台。为了减少外部测试设备依赖,量旋在测控系统中内置网分频谱功能。用户无需频繁切换设备与连接路径,可直接利用同一套硬件,对线路、谐振腔、放大链路等关键环节进行测量和表征,避免了因反复插拔与布线变化带来的系统不确定性。这不仅压缩了调试与故障定位所需的时间,也保证了测量环境的一致性。

 

在标定层面,量旋配备了专门的自动化标定软件,从频率扫描、读出优化、Rabi/拉比振荡到门操作参数搜寻与漂移跟踪,形成标准化、模块化的标定流程,支持无人值守的连续标定任务。系统可在后台根据预设策略自动执行测量、拟合与参数更新,将以往高度依赖人工经验与现场值守的繁琐流程转化为可重复的自动化任务。对于运行在稀释制冷机中的量子芯片,这一能力大幅缩短了从降温到可用的时间窗口,也使得长期运行过程中参数漂移的修正更加及时,极大提升系统的有效在线时长。通过将 FPGA 硬件加速、模块化扩展架构、开放底层接口、内置网分频谱功能与自动化标定软件有机整合,量旋量子测控系统从根本上重塑了量子实验室对测控平台的预期:从被动适配设备,转变为驱动实验效率与规模化演进的关键基础设施。用户不仅能更快获得稳定可用的系统状态,更能以更低的扩展成本与更少的运维负担,向更大规模、更复杂的量子计算实验迈进。

 

从技术突破到生态共建

 

从解决冷原子实验的特殊波形需求,到攻克超导量子计算的大规模标定难题,量旋科技与该中心的合作,是国产高端量子计算设备仪器在“产学研用”深度融合中的一次成功实践。目前,双方合作已进入新的阶段。量旋科技将继续凭借在超导量子芯片、测控系统、芯片代工及全栈超导量子计算解决方案上的深厚积累,以“更高性能、更低成本、更强适配性”为目标,助力其打造前沿量子研究平台,共同推动中国量子计算从实验室走向广泛的应用落地。