近日，据中国电信量子研究院消息，搭载“祖冲之三号”同款超导芯片的量子计算机“天衍‑287”正式完成搭建。这一系统不仅延续了 105 量子比特“祖冲之三号”的核心架构，未来将接入“天衍”量子计算云平台并首次面向全球开放应用服务，成为我国首个具备“量子计算优越性”的量子计算云平台。

01. 技术血统之“祖冲之三号”

“天衍‑287”的技术血统，可以直接追溯到2024 年底中国科研团队的里程碑成果——“祖冲之三号”量子处理器。 据 arXiv 论文 《Establishing a New Benchmark in Quantum Computational Advantage with 105‑qubit Zuchongzhi 3.0 Processor》披露，这台超导原型机集成 105 个 transmon 量子比特，形成 15 行 × 7 列的矩形晶格，由中国科学技术大学、国盾量子、中国科学院等九家机构 共 154 名科研人员协作完成。

在超低温环境下，研究团队实现了 单比特门保真度 99.90%、双比特门 99.62%、读取保真度 99.18%。

其核心实验，83 量子比特、32 周期的随机电路采样，仅用数百秒即采集 100 万 样本，而美国“Frontier” 超级计算机完成同任务预计需 6.4 × 10⁹ 年。

论文指出，“祖冲之三号”的经典模拟成本比谷歌 SYC‑70 实验高出六个数量级，正式建立新的量子计算优势基准。

这一成就的背后，是艰深的物理优化：

• 通过重新设计电容和约瑟夫森电感，降低对电荷与磁通噪声的敏感；
• 修正电容焊盘结构分布，使电场更均匀，减少表面介质损耗；
• 提升相干时间：弛豫时间 T₁ 延长至 72 μs，退相干时间 T₂（CPMG） 达 58 μs；
• 使用“钽‑铝双衬底+铟凸点倒装”新工艺，将两块蓝宝石芯片结合成高度集成模块。

这台机器不仅验证了中国在超导体系的工程成熟度，也给出了一个现实路径，先实现量子优越性，再向可运行系统迁移。

图｜祖冲之 3.0 量子处理器。a) 祖冲之 3.0 量子处理器的示意图。该器件由两块采用倒装芯片技术集成的蓝宝石芯片组成。一块芯片集成了 105 个量子比特和 182 个耦合器，另一块芯片集成了所有控制线和读出谐振器。b) 量子比特和耦合器的拓扑图。深灰色表示量子比特，浅蓝色表示耦合器。c) 通过耦合器耦合的两个量子比特的简化电路原理图。（来源：arXiv）

02. “天衍‑287”，比最强超级计算机快 4.5 亿倍

承担迁移任务的，正是“天衍‑287”。该系统使用与“祖冲之三号”同代芯片，具备 105 数据比特与 182 耦合比特。其研发团队由中电信量子集团与国盾量子联合完成，目标是将科研装置转化为可持续运行的量子计算机。

据中电信量子集团高级研究员 张鑫方 介绍，整个搭建过程聚焦三大环节：

极低温稳定运行：国产稀释制冷机为芯片提供 mK 级环境，实现高热负载下的长期运作；

测控链与 AI 校准 ：在低温链路中集成衰减、滤波、隔离模块，结合 ez‑Q Engine 2.0 测控系统与 QOS 软件，以人工智能辅助实现自动校准，维持门误差在 0.1% 级；

上云与任务调度 ：通过硬件接口抽象适配，“天衍”云平台与 Cqlib 量子编程框架可直接调用该系统，实现资源管理与任务分发。

据介绍，“天衍‑287”在特定任务上的处理速度比当前最强超级计算机快 4.5 亿倍。这不仅是一台“科研样机”，而是真正可以被远程调用的量子服务系统。

03. 国产化与融合，量子云的新核心

“天衍‑287”的诞生，标志着中国首次以全国产链条构建可运营的超导量子计算机。据悉，设备的制冷、测控、低温器件均由国内企业制造，中国电信牵头形成超导量子设备供应链体系，接下来，将通过硬件直连，将“天衍‑287”与天翼云超算集中部署，使传统高性能计算与量子处理协同工作，以高带宽、低时延方式实现联合调度。

这种融合框架的意义在于，它为未来混合算法与大模型优化提供新的计算接口，让量子计算从孤立的科研形态，转变为分布式算力生态的一员。

当“天衍‑287”正式接入“天衍”量子计算云平台后，它将成为我国首个具备量子优越性、且开放服务的云平台。

截至 2025 年 11 月，该平台访问量超 3700 万次，覆盖 60 多个国家用户，累计实验任务 270 万。

这种模式的意义远超一台设备，它正在构建量子计算的“公共算力”，让科研机构、企业、乃至海外开发者可以以实验、算法验证等形式触摸真实的量子硬件。“做出一台量子计算机”到“让世界使用一台量子计算机”，这中间跨越的不只是技术距离，更是产业思维的重构。

图｜“天衍”量子计算云平台后端设备（来源：中电信量子）

“祖冲之三号”让世界看见中国科研在量子领域的硬实力，而“天衍‑287”则让人看到它的产业志向。在可预期的未来，量子计算的竞争焦点将不再是谁的量子比特更多，而是谁能让量子比特长期、稳定地被真实世界调用。 “天衍‑287”或许只是起点，但它标志着一个现实转向的时刻，中国量子计算，从理论优越性，踏上了实用化的第一公里。

引用：

[1]https://finance.sina.com.cn/tech/roll/2025-11-13/doc-infxhcvv2497766.shtml

[2]https://arxiv.org/abs/2412.11924

[3]https://qc.zdxlz.com/home?lang=zh

[4]https://www.163.com/dy/article/KE90VMG605568W0A.html

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