量子計算測試平台

設施簡介
量子計算的實現不僅仰賴於高品質的晶片設計與製造,更仰賴精準、穩定且全面的測試系統。中央研究院「量子計算測試平台」(Quantum Computing Test Space, QC-Test)旨在成為發掘量子處理器(QPU)潛力的核心驗證基地。平台聚焦於量子位元(qubit)的操作、校準與錯誤修正,建立高效率、高可靠度的測試與控制流程,涵蓋從元件初步測試至進階容錯運算驗證的全階段應用。
QC-Test 平台以 QPU 為核心,搭載稀釋冷凍機(Dilution Refrigerator, DR),打造遠低於太空背景的極低溫環境,有效隔離外界熱擾動與輻射。量子晶片透過隔離雜訊的封裝盒及高密度訊號線路連接至精密電子控制模組(DAC、ADC、FPGA 等),實現自動化校正與即時回授控制,構成一套完整的量子電腦堆疊架構。平台亦持續進行校準流程的最佳化與自動化開發,強化 QPU 表現穩定性與測試效率。
中研院多年來投入深厚,持續精進平台的硬體與軟體技術,並維持其最佳狀態。此外,平台同步推進量子軟體堆疊的建構,從底層控制軟體到量子錯誤糾正(QEC),直至高階應用演算法,並與 GPU 進行橫向整合,以支援量子-經典混合任務的高效執行。平台不僅是測試環境,更是軟硬體整合與技術驗證的重要樞紐。
核心使命:
• 發揮 QPU 最大效能:透過準確測試與細緻校準,釋放晶片潛能。
• 整合軟硬體技術:推進從底層控制至應用層的全堆疊發展。
• 促進量子應用驗證:提供共享資源與技術支持,加速產學研量子應用落地。
• 推展基礎科學研究:搭配特意設計的高品質QPU以探索基礎量子科學。
平台設計特色:
• 垂直整合:涵蓋脈衝控制、讀出、QEC、演算法至混合應用。
• 橫向延伸:整合 GPU 與 HPC 資源,支援量子-經典混合計算。
• 快速迭代:支援在地量子晶片設計與製程結果即時驗證,強化技術閉環。
平台服務項目:
1. 客製化 QPU 基礎研究與驗證:支援學界與合作單位進行特定架構的設計模擬、樣品製作(搭配「量子晶片製程研發平台」)與測試,包含 Hamiltonian 模擬與實體驗證。
2. 多層次 QPU 控制與演算法測試:開放底層控制軟體、支援客製化演算法測試與多通道脈衝控制。
3. 容錯量子運算(FTQC)實驗:支援錯誤更正碼(如 Surface code)、解碼器與容錯邏輯閘等相關實作與測試。
4. 超導量子次系統模組測試:於極低溫下測試如 Cryo-CMOS、PA、LNA 等子系統元件,支援元件開發與整合性驗證。
結語與願景:
QC-Test 平台致力於成為臺灣量子電腦研發生態中的關鍵共享節點,串聯學界、產業與政府資源,打造國際競爭力的測試驗證能力。歡迎各界洽詢合作,共同推動量子電腦的實用化與產業化。
QC-Test 平台以 QPU 為核心,搭載稀釋冷凍機(Dilution Refrigerator, DR),打造遠低於太空背景的極低溫環境,有效隔離外界熱擾動與輻射。量子晶片透過隔離雜訊的封裝盒及高密度訊號線路連接至精密電子控制模組(DAC、ADC、FPGA 等),實現自動化校正與即時回授控制,構成一套完整的量子電腦堆疊架構。平台亦持續進行校準流程的最佳化與自動化開發,強化 QPU 表現穩定性與測試效率。
中研院多年來投入深厚,持續精進平台的硬體與軟體技術,並維持其最佳狀態。此外,平台同步推進量子軟體堆疊的建構,從底層控制軟體到量子錯誤糾正(QEC),直至高階應用演算法,並與 GPU 進行橫向整合,以支援量子-經典混合任務的高效執行。平台不僅是測試環境,更是軟硬體整合與技術驗證的重要樞紐。
核心使命:
• 發揮 QPU 最大效能:透過準確測試與細緻校準,釋放晶片潛能。
• 整合軟硬體技術:推進從底層控制至應用層的全堆疊發展。
• 促進量子應用驗證:提供共享資源與技術支持,加速產學研量子應用落地。
• 推展基礎科學研究:搭配特意設計的高品質QPU以探索基礎量子科學。
平台設計特色:
• 垂直整合:涵蓋脈衝控制、讀出、QEC、演算法至混合應用。
• 橫向延伸:整合 GPU 與 HPC 資源,支援量子-經典混合計算。
• 快速迭代:支援在地量子晶片設計與製程結果即時驗證,強化技術閉環。
平台服務項目:
1. 客製化 QPU 基礎研究與驗證:支援學界與合作單位進行特定架構的設計模擬、樣品製作(搭配「量子晶片製程研發平台」)與測試,包含 Hamiltonian 模擬與實體驗證。
2. 多層次 QPU 控制與演算法測試:開放底層控制軟體、支援客製化演算法測試與多通道脈衝控制。
3. 容錯量子運算(FTQC)實驗:支援錯誤更正碼(如 Surface code)、解碼器與容錯邏輯閘等相關實作與測試。
4. 超導量子次系統模組測試:於極低溫下測試如 Cryo-CMOS、PA、LNA 等子系統元件,支援元件開發與整合性驗證。
結語與願景:
QC-Test 平台致力於成為臺灣量子電腦研發生態中的關鍵共享節點,串聯學界、產業與政府資源,打造國際競爭力的測試驗證能力。歡迎各界洽詢合作,共同推動量子電腦的實用化與產業化。
使用規則
服務規範:
- 線上使用:平台由專業技術人員執行架設與協調,用戶在取得帳號並登錄後可進行線上操作,必要時可親臨現場觀摩操作。
- 資源排程:依據 QPU 與 DR 資源調度,進行測試時程安排。
- 資料保密:雙方皆需遵循嚴格的保密規範,以確保專案資料的安全性。如有智慧財產權相關事宜,將由雙方的智慧財產單位協商處理。
- 論文發表:作者排序與致謝內容,將本於學術研究倫理與精神,由合作雙方充分溝通並達成共識後決定。
服務流程:
- 需求確認:聯繫服務窗口,說明預期測試內容、QPU 規格與特殊條件。
- 資源排程:平台依可用資源安排時程,必要時召開技術審查會議。
- 測試執行與資料交付:提供標準化測試報告與控制參數,支援後續分析與應用研究。