2026年3月18日——SEEQC公司宣布在可扩展芯片化量子计算机研发领域取得重大突破，相关成果已发表于《自然·电子学》期刊。该研究首次展示了与量子比特（qubit）同处毫开尔温极低温环境的全栈量子计算系统，其采用超导数字逻辑实现量子比特控制功能。

这项研究详细介绍了SEEQC开发的创新型“主动式”量子处理器实验数据，该处理器将超导数字控制电路直接集成于量子芯片。通过验证数字逻辑电路与量子比特在毫开尔温环境下的协同工作能力，该工作解决了超导量子计算架构规模化过程中的核心系统级难题。

“量子计算的发展长期聚焦于单个量子比特性能提升，”SEEQC首席技术官、研究通讯作者韩树仁博士表示，“我们的成果证明数字控制逻辑可以与量子比特在相同极低温环境下运行。通过将超导数字控制电路与量子处理器集成，我们开创了更接近现代集成电路设计理念的量子系统规模化路径。”

从房间级设备到芯片化量子计算机

当前超导量子计算机依赖数千条独立控制线连接室温电子设备与极冷量子比特。随着系统规模扩大，该架构导致布线密度、热负荷、工程复杂度、物理体积及能耗呈指数级增长。

SEEQC的创新架构通过芯片级键合技术，将超导数字控制电路直接集成于低温量子芯片。采用数字复用技术后，多个量子比特可通过共享通路控制，从根本上改变了“单比特单控制线”的传统模式，突破了制约现有系统的线性布线瓶颈。

由于超导量子处理器必须在接近绝对零度运行，传统室温控制系统引入的热量与复杂性严重制约规模扩展。SEEQC将数字控制移至低温环境的方案，可降低互连密度、减少热负荷并简化系统集成——这些正是量子计算从实验室原型迈向数据中心级系统的关键要素。

可扩展架构的同行评议验证

《自然·电子学》发表的这项同行评议研究，实验验证了全集成量子处理器。该里程碑支持了SEEQC长期坚持的芯片化量子计算机战略，即在同个低温平台上集成量子与经典功能。

通过证明超导数字逻辑能与量子比特在毫开尔温环境可靠共存，SEEQC为可扩展、高能效量子计算基础设施提供了实验依据。这一进步标志着量子计算机开始具备经典半导体计算发展历程中的可制造性、集成密度与系统规范性特征。

系统工作原理与研究验证

研究中，SEEQC团队构建并测试了五量子比特超导处理器与独立数字控制芯片的集成模块，两者堆叠后在10毫开尔温稀释制冷机中运行。系统采用适于低温工作的超低功耗单磁通量子(SFQ)数字脉冲技术就地生成控制信号，取代传统的室温信号传输模式。

通过标准量子基准测试，研究人员评估了门保真度、信号串扰、功耗及热影响，证实数字控制电路不会降低量子比特性能。研究数据显示该系统具有以下特性：

• 毫开尔温环境下SFQ数字脉冲实现电荷控制
• 集成数字解复用技术的多量子比特操作
• 单量子比特门保真度超99.5%，峰值达99.9%以上
• 未检测到导致量子退相干的准粒子中毒现象
• 单量子比特纳瓦级超低功耗

相较传统室温及低温CMOS控制系统，显著降低布线密度与热负荷

“本研究验证了毫开尔温数字电荷控制这一基础突破，”韩树仁博士补充道，“下一阶段目标包括在芯片上集成磁通控制与量子比特数字读出功能，实现更完备的可扩展量子系统架构。”

对可扩展量子计算的意义

当多数研究聚焦单个量子比特性能优化时，这项工作解决了大规模量子计算机的系统架构难题。超导量子比特所需的极低温环境，使得从室温向低温环境传输控制信号的复杂性成为制约百比特级以上系统发展的瓶颈。

该成果通过验证数字控制电路在毫开尔温环境的本土化信号复用能力，为更大规模、更高集成的量子处理器建立了可行架构路径。降低布线密度、热负荷及系统开销，对推动量子计算机从实验室原型转向可量产平台具有决定性意义。