国际顶级物理期刊《自然·物理》刊发我国量子计算领域重磅原创成果。浙江大学物理学院、浙江大学杭州国际科创中心联合科研团队，在超导量子计算平台实现量子随机存取存储器（QRAM）全球首次真机落地运行，成功攻克量子计算长期面临的数据读写瓶颈，相当于为量子计算机装上了首款实用化、可抗噪的“高速内存”，标志着我国在量子计算核心配套硬件领域实现关键领跑。
在经典计算机体系中，内存是保障高速数据读写、支撑复杂运算的核心部件，决定了设备的运行效率。而量子计算机依托量子叠加、纠缠特性实现超强算力，但其发展长期受制于量子内存缺失的短板。传统经典内存无法适配量子数据的存储、调取逻辑，量子算法运算过程中大量中间数据、高频参数无法快速存取，导致强大的量子算力难以有效释放，成为制约大规模量子计算落地应用的核心“数据瓶颈”。
据了解，QRAM作为量子计算机专属的高速内存，是衔接量子算力与海量数据的关键核心硬件，其概念早在2008年就已被理论提出，但长期以来仅停留在理论推演阶段，实验落地难度极大。量子系统极易受环境噪声干扰，量子态存储、读取过程中极易发生退相干，导致数据失真、运算出错，全球科研团队始终难以实现稳定、可运行的QRAM真机系统。
针对这一行业难题，我国科研团队深耕超导量子芯片架构优化与量子态精准调控技术，创新研发“桶链”式QRAM原型架构，突破了传统量子存储结构的抗噪短板与读写局限。经过反复实验迭代，团队最终在超导量子芯片上成功实现4位、8位量子数据稳定调取与读写，完成了QRAM技术的真机常态化运行，充分验证了该量子高速内存的稳定性、抗干扰性与实用性，彻底打破了QRAM技术“理论可行、落地无望”的行业困境。
相较于传统量子存储方案，此次落地的QRAM高速内存具备颠覆性优势。一方面，它完美适配量子计算专属数据逻辑，可高效存储、调取量子叠加态数据，实现量子运算数据的高速读写与实时调度，大幅缩短量子算法运行耗时，彻底激活量子计算机的超强并行算力；另一方面，全新架构显著提升了量子存储系统的抗噪能力，有效抑制环境干扰引发的量子退相干问题，大幅降低数据读写错误率，适配超导量子计算平台的实际运行场景，摆脱了实验室理想环境的局限。
业内专家表示，算力、算法、存储是量子计算产业的三大核心支柱，此前我国量子计算在算力芯片、算法研发领域持续突破，而此次QRAM高速内存的真机落地，补齐了量子存储的关键短板，构建起“算力-算法-存储”一体化的完整技术体系。该技术能够有力支撑量子人工智能、量子药物研发、量子密码破译、复杂流体力学模拟等高精度、大规模量子应用场景，为通用量子计算机的规模化、实用化发展筑牢硬件基础。
此次成果不仅是我国超导量子计算领域的重大技术突破，也彰显了我国在量子核心硬件自主研发领域的硬核实力。据团队相关负责人介绍，后续科研团队将持续迭代优化QRAM架构，提升量子内存的存储位数、读写速度与集成度，推进量子高速内存与多规格超导量子芯片的适配融合，加速推动量子计算从实验室原型走向产业化落地，助力我国在全球量子科技竞争中持续保持领先优势。
【技术解读】
简单而言，经典计算机依靠内存实现数据快速调度，而量子计算机运算的是特殊的量子叠加数据，普通内存无法识别、存储这类数据。QRAM量子高速内存的落地，相当于给量子超级大脑配备了专属“高速缓存”，让超强量子算力不再因数据读写卡顿而被浪费，是通用量子计算机落地不可或缺的核心硬件。
