中國業者公布雙核心量子電腦

中國中科酷原科技推出全球首台雙核量子電腦「漢元2號」(Hanyuan-2),控制200個中性原子(銣85與銣87同位素,各100個)進行運算。相較前代「漢元1號」,操作準確率提升至99%、原子存活時間延長至100秒以上,整機功耗低於7kW,無需極低溫環境。雙核架構支援並行計算與即時糾錯,提升穩定性與效率,標誌中國量子技術邁向工業應用。此進展可能加速量子計算在金融、醫藥等領域商用化,降低部署門檻。(128字)

事件說明

中國業者中科酷原科技,總部位於武漢,近日公布全球首台雙核量子電腦「漢原2號」。該系統採用中國移動五嶽紀元(WuYueOS)量子計算作業系統,宣稱是全球首次量子運算領域引入「雙核」概念;在單一機箱中同時操作兩套不同的中性原子陣列,包括100個⁸⁷Rb(銣-87)原子和100個⁸⁵Rb(銣-85)原子。藉此實現雙核協作運算,具有能協同運作、但低功耗及體積小等優點。

該公司解釋,這是一種新異構原子協同架構,利用不同原子之間的特性差異,一套核用於運算,另一套可用於資料儲存或輔助糾錯。該設計能有效減少量子位元(qubit)之間的串擾,提高運算穩定性。系統封裝於標準的機櫃內,具有極高能效比和空間利用率。此外,該系統僅需小型鐳射冷卻系統即可運行,整體功耗低於7kW,無需複雜低溫製冷環境,可在普通室內環境快速部署,大幅降低量子運算技術的應用門檻與成本。

技術分析

漢原2號的核心創新在於雙核中性原子架構。雖然擁有200個量子位元,但整個系統被封裝在標準的機櫃內,具有極高能效比和空間利用率。傳統量子電腦多依賴超導量子位元或離子阱技術,需維持接近絕對零度的超低溫環境,導致高能耗與維護難度。中性原子技術則使用鐳射操控中性原子形成量子位元陣列,操作溫度較高,節能且易維護。⁸⁵Rb和⁸⁷Rb的特性差異被利用於異構協作:一核執行主要計算,另一核負責即時糾錯或儲存,實現並行模式運算。

技術細節顯示,精密光學系統精準操控原子陣列,雙核間可分工合作,減少串擾問題。串擾是量子系統常見挑戰,指相鄰量子位元間非預期交互干擾,導致錯誤率上升。雙核設計透過模組化分離,提升量子位元壽命與可靠性。功耗低於7kW的優勢源於無需大型製冷設備,僅小型鐳射冷卻即可運作,空間利用率高,適合標準機櫃部署。

影響範圍

漢原2號的推出對全球量子計算格局產生深遠影響。首先,在技術層面,它證明中性原子量子電腦可實現低功耗、高穩定性運作,挑戰超導與離子阱主導的現況。雙核協作提升並行計算效率,有助解決量子錯誤修正難題,加速量子優勢實現。預期應用於金融建模、物流優化、量子教育、醫藥研發等多領域。

產業影響擴及商用化進程。酷原科技在湖南省及武漢市專案的支援研發的「漢原1號」,已在2025年已投入商用。漢原2號將跟進,提供模組化擴展策略,支援更多量子位元而不增串擾。低部署門檻降低成本,吸引企業採用。量子電腦要走向實用,必須大幅增加量子位元數。「雙核」架構提供了一種模組化策略,藉由減少串擾問題,能支援擴大量子位元數量,進而促進量子電腦商用性。

資安視角下,量子電腦威脅傳統加密,如RSA與ECC易遭Shor's演算法破解。雖然漢原2號規模有限(200 qubits),但雙核穩定性預示未來破加密能力。金融、醫藥等敏感產業需評估量子風險,轉向後量子加密(post-quantum cryptography)。此外,量子雲平台開放存取增加供應鏈風險,需防範遠端攻擊或資料外洩。

防護建議

面對中國雙核量子電腦進展,組織應及早強化量子安全防護。首先,評估當前加密依賴,識別使用RSA、ECC的系統,如TLS憑證、VPN、數位簽章。優先遷移至NIST標準後量子演算法,如Kyber、Dilithium。測試量子模擬工具驗證弱點,避免過渡期雙重加密負荷。

其次,建立量子風險監控框架。追蹤全球量子硬體進展,如漢原2號的200 qubits與低功耗特性,預測破加密閾值(估計數千邏輯qubits)。整合威脅情報,監測中國量子雲平台的使用,防範量子計算即服務(QCaaS)濫用。

第三,強化硬體供應鏈安全。量子系統依賴精密光學與鐳射,審核中國供應商風險,避免後門植入。部署零信任架構,限制遠端量子存取,結合多因素認證與行為分析。

第四,投資量子安全人才與工具。培訓CISSP、CEH等專業人員理解量子威脅,採用量子隨機數產生器(QRNG)提升金鑰強度。參與國際標準制定,如ISO 27001量子擴展,確保合規。

最後,制定應急計劃。模擬量子攻擊情境,測試加密失效後備方案,如古典對稱加密轉移。與GCP Red Team合作,進行紅隊演練驗證防護效能。

5步驟修補清單

  1. 盤點所有加密資產,標記RSA/ECC使用情境。
  2. 導入後量子加密演算法,優先核心系統遷移。
  3. 部署量子威脅監控工具,追蹤硬體進展如漢原2號。
  4. 強化供應鏈審核,驗證量子相關元件無後門。
  5. 定期紅隊演練,驗證量子攻擊防禦效能。

參考資料

  • 中國推出首台雙核原子量子電腦,可控制200 個原子進行運算 - KuCoin
  • 中國Hanyuan-2 雙核量子電腦200 量子位耗電低於7kW | Techritual 香港
  • China unveils world's first dual-core quantum computer: Hanyuan-2
  • 內地研發全球首個雙核量子電腦系統另推第四代量子芯片 - 有線新聞
  • 大陸第四代量子電腦上線 - 經濟日報
  • 中第4代量子電腦「本源悟空-180」上線產業規模上看2600億 - 世界日報
  • 筑牢量子計算的生態底座(新知) --科普中國--人民網
  • ITNEWS ISC 新聞

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