量子芯片与经典芯片融合探索路径

量子芯片与经典芯片融合探索路径汇报人：***（职务/职称）日期：2026年**月**日量子计算基础概念解析经典芯片技术发展现状量子芯片主流技术路线量子-经典融合计算架构量子纠错技术突破进展材料与制造工艺创新量子算法与软件生态目录安全体系重构挑战行业应用场景探索产业链协同发展政策支持与标准体系技术商业化路径关键技术挑战清单未来五年发展路线图目录量子计算基础概念解析01量子比特与经典比特的本质差异经典比特的状态是确定的，只能处于0或1中的一种；而量子比特可以处于0和1的叠加态，在未被测量时同时包含两种状态的可能性，测量后才会坍缩为确定状态。状态确定性差异经典比特的信息承载是线性的，n个比特只能表示2ⁿ种状态中的一种；量子比特通过叠加态可同时表示2ⁿ种状态的叠加，实现信息的并行处理。信息承载方式不同经典比特之间相互独立，组合时信息是简单的线性叠加；量子比特之间可通过量子纠缠形成强关联，即使相隔遥远也能瞬间影响彼此状态。协作机制差异量子叠加态与纠缠态原理叠加态数学描述量子叠加态可用波函数表示为|ψ⟩=α|0⟩+β|1⟩，其中α和β为复数概率幅，满足|α|²+|β|²=1，测量时以相应概率坍缩到|0⟩或|1⟩状态。01量子纠缠现象当两个量子比特处于纠缠态时，对其中一个的测量会立即决定另一个的状态，这种关联不受距离限制，是量子通信和量子密钥分发的核心资源。测量导致的坍缩量子系统在被测量时会从叠加态坍缩到本征态，这一过程不可逆，且遵循量子力学的概率性规律，与经典测量的确定性有本质区别。不可克隆定理限制量子态无法被精确复制，任何测量或复制操作都会破坏原始量子态，这一特性为量子通信提供了天然的安全保障。020304量子并行计算优势与限制指数级并行能力n个量子比特可同时处理2ⁿ个状态的计算，这种并行性使特定算法（如Shor因式分解）相比经典计算机具有指数级加速优势。量子叠加态极易受环境干扰而退相干，当前技术下量子比特的相干时间较短，制约了复杂算法的实现深度。量子纠错需要消耗大量物理量子比特来编码一个逻辑量子比特，目前纠错效率尚不足以支撑大规模通用量子计算。相干时间限制错误校正挑战经典芯片技术发展现状02硅基半导体技术演进路线三维集成技术采用系统级封装（SiP）整合多颗裸片于单个封装，通过硅通孔（TSV）实现垂直互连，结合晶圆级封装（WLP）技术提升集成密度与性能。材料创新在90nm以下制程中应用应变硅技术提升载流子迁移率，通过引入高介电常数（High-k）金属栅极结构减少漏电流，同时探索硅光子学实现光互连以突破电互连瓶颈。制程微缩技术从微米级到纳米级的持续突破，采用极紫外光刻（EUV）实现5nm节点量产，结合原子层沉积（ALD）技术将膜厚控制精度提升至原子级别，推动晶体管密度指数级增长。感谢您下载平台上提供的PPT作品，为了您和以及原创作者的利益，请勿复制、传播、销售，否则将承担法律责任！将对作品进行维权，按照传播下载次数进行十倍的索取赔偿！摩尔定律面临的物理极限挑战量子隧穿效应当晶体管尺寸缩小至5nm以下时，栅极氧化层厚度接近原子尺度，电子隧穿概率显著增加，导致功耗激增与信号完整性恶化。光刻技术瓶颈EUV光源功率与掩膜缺陷率限制进一步微缩，光学邻近效应校正（OPC）复杂度呈指数上升，需结合自组装分子技术（DSA）突破图案化极限。制造成本飙升5nm芯片设计成本高达5.4亿美元，28nm至5nm工艺研发费用增长超过12倍，光刻机等设备投入与良率控制压力使商业可行性面临挑战。热管理难题3D堆叠架构中16层HBM核心的垂直热效应显著，芯片TDP突破1200W导致传统风冷失效，需依赖液冷与微流体散热技术解决多物理场耦合问题。异构计算架构创新方向先进封装驱动台积电SoW（System-on-Wafer）技术集成超40个芯片与60倍HBM显存，结合InFO和CoWoS封装实现40倍算力提升，通过硅中介层优化信号完整性。硅光集成开发共封装光学（CPO）模块替代电互连，利用光栅耦合器与边缘耦合器解决光纤与光子集成电路（PIC）的模式失配问题，降低I/O功耗40%以上。存算一体设计采用相变存储器（PCM）实现存储类计算功能，通过近内存计算架构减少数据搬运能耗，例如AMD3DV-Cache将L3缓存堆叠于CCD下方提升带宽3.5倍。量子芯片主流技术路线03超导量子芯片实现方案约瑟夫森结核心结构通过双角蒸发铝工艺在蓝宝石基片上形成AlOx隧穿势垒，实现非线性电感特性，构成transmon量子比特的核心元件，其EJ/EC比值需精确控制在50-100范围以优化相干时间。三维微波腔封装技术采用高纯度铝或OFHC铜腔体配合金线键合，通过超导锡屏蔽罐抑制磁通噪声，同时利用λ/4谐振器与Purcell滤波器实现低噪声量子态读取。低温射频链路设计在稀释制冷机10mK温区部署分段衰减链（20dB@4K+10dB@100mK），结合Eccosorb红外滤波材料抑制热噪声，确保微波控制信号的信噪比优于60dB。静电势约束机制自旋-轨道耦合特性通过门电极电压在GaAs/硅基材料中形成量子点，单个量子点可囚禁1-100个电子，其能级间距可通过调节栅压实现0.1-10meV范围的精确调控。利用Rashba效应和Dresselhaus效应实现自旋量子比特操控，单比特门保真度可达99.9%，但受限于核自旋噪声导致的微秒级退相干时间。半导体量子点技术特点半导体工艺兼容性可采用300mm硅晶圆产线完成制备，与CMOS技术共享光刻、刻蚀等工艺，但需额外开发低温探针台和磁屏蔽模块以实现量子态操控。电荷噪声敏感度界面缺陷态引发的1/f噪声会扰动量子点能级，需采用动态去耦序列或Si/SiGe异质结材料将电荷噪声抑制到μeV量级以下。光量子芯片集成化路径铌酸锂薄膜应力调控通过铁电畴工程产生局域应变场，实现量子点单光子源7.7meV的光谱调谐范围，其μW级功耗特性与4K低温环境完美兼容。采用百纳米精度对准技术将20个量子点单光子源集成到光子回路，实现0.48mm互联距离下73%的量子干涉可见度，突破固态体系非均匀展宽限制。结合波长分复用(WDM)与偏振编码技术，在氮化硅波导网络中实现高维度纠缠态分发，单片集成度可达100个以上光量子比特。微转印混合集成工艺多维复用架构量子-经典融合计算架构04混合计算系统设计原理异构计算资源整合通过建立GPU与QPU之间的快速低延迟连接通道，实现经典计算资源对量子电路的实时优化与校准，形成量子计算与经典高性能计算的深度协同架构。动态任务分配机制采用混合编程模型支持开发者通过统一接口调用两类计算资源，根据量子比特状态和算法需求自动分配计算任务至最适合的处理器单元。容错与纠错协同利用GPU强大的并行计算能力实时处理量子比特噪声数据，构建量子电路纠错系统，显著提升量子计算的稳定性和可靠性。瑞士苏黎世仪器与英伟达合作开发的集成方案，将QPU作为专用加速模块与CPU/GPU组成异构计算单元，重点突破组合优化与量子化学计算领域。专用加速器架构通过cuQuantum工具包构建量子云服务，使经典计算集群能高效调度量子计算任务，亚马逊云科技已将其应用于药物研发优化场景。云端协同计算平台兼容Qiskit、Cirq等主流量子框架的开发环境，支持量子电路模拟与经典算法无缝衔接，典型案例显示在20量子比特系统模拟中实现27小时到8分钟的加速。混合调试工具链采用RFSoC架构的FPGA实现纳秒级精度量子门控制信号生成，通过参数化指令序列器解决时钟频率与DAC采样率的矛盾。物理层互联优化量子协处理器集成方案01020304经典控制系统的量子接口实时反馈控制环路FPGA通过多通道ADC数据采集与处理，形成量子误差校正的闭环控制，表面码纠错算法经CUDA-Q平台映射至GPU实现毫秒级响应。低温电子学集成针对超导量子芯片的10mK低温环境，优化PCB导线材料与电源模块设计，减少热噪声对量子态稳定性的干扰，实现控制信号的高保真传输。统一指令集架构开发支持量子门操作、经典数据处理和资源调度的混合指令集，如示例中的128bit指令参数包（频率/相位/幅度/时宽）标准化接口。量子纠错技术突破进展05分布式信息编码表面码通过将逻辑量子比特信息分布到多个物理量子比特上，利用二维晶格结构实现错误检测与纠正，显著提升纠错效率。码距与纠错能力谷歌和中国团队分别在码距3、5、7的表面码实验中证实，逻辑错误率随码距增加呈指数下降，码距7时首次突破纠错阈值。实时解码系统谷歌"Willow"芯片架构支持百万次循环运行，结合实时错误解码技术，维持了稳定的纠错性能表现。硬件架构创新中国"祖冲之3.2号"采用全微波泄漏抑制架构，有效解决量子比特偏离计算空间的泄漏错误问题，提升系统扩展性。双轨验证路径谷歌（超导量子比特）与中国（超导处理器）分别通过不同技术路线验证表面码的普适性，为大规模容错计算奠定基础。表面码纠错方案实施0102030405错误缓解技术比较1234表面码优势相比重复码等方案，表面码通过拓扑保护机制实现更高容错率，成为当前最成熟的量子纠错技术标准。传统纠错无法处理量子比特脱离计算空间的泄漏错误，中国团队的全微波抑制技术通过频分复用特性突破此瓶颈。泄漏错误抑制资源消耗对比表面码需大量辅助比特，但谷歌通过优化芯片布线降低操作复杂度，中国方案则减少低温控制线依赖。纠错效率指标逻辑错误率下降速度（错误抑制因子）成为核心评价标准，中美团队均实现因子>1的阈值突破。容错量子计算阈值研究阈值理论意义当物理错误率低于特定阈值（约1%），纠错系统可实现"越纠越对"，指数级压制错误累积。通过递增码距（3→5→7）测量逻辑错误率变化曲线，验证系统是否跨越理论阈值临界点。当前阈值突破仅在中小规模处理器实现，百万物理比特级系统的阈值维持仍需解决跨模块干扰等问题。实验验证方法扩展性挑战材料与制造工艺创新06铌基超导薄膜采用磁控溅射工艺生长的铌薄膜具有高临界温度和低微波损耗特性，是实现长退相干时间（突破500微秒）的关键材料，已应用于"祖冲之3.2号"等处理器。超导量子芯片材料体系约瑟夫森结制备通过Al/AlOx/Al三明治结构构建超导量子比特的核心元件，其隧穿势垒的精确控制直接影响量子比特的能级间隔和操控精度（单比特门保真度达99.97%）。3D集成封装技术采用倒装芯片键合与空气桥工艺解决超导量子芯片的布线难题，南方科技大学开发的立体封装工艺可实现20比特芯片能量弛豫时间40微秒。硅基量子点兼容工艺4低温掺杂技术3自旋-光子接口2同位素纯化硅-281CMOS工艺兼容性开发液氦温度下的离子注入工艺，在硅中形成可控的磷donor阵列，澳大利亚团队已实现原子级精确定位的量子比特排列。采用纯度99.99%的硅-28衬底可消除核自旋噪声，将电子自旋量子比特的退相干时间延长至毫秒量级，北京大学团队在此方向取得突破。通过硅空位色心与光子晶体腔的耦合，实现量子点自旋态与光子的高效转换，中科院团队在《自然》发表相关集成方案。利用现有半导体产线设备制备硅量子点，通过精确控制栅极电压实现单电子操控，本源量子已实现与28nm制程工艺的兼容性验证。采用低压化学气相沉积（LPCVD）制备低损耗（0.1dB/cm）氮化硅光路，上海微系统所实现与超导单光子探测器的单片集成。氮化硅波导加工通过InAs/GaAs量子点与微环谐振器的耦合，中国科大团队研制出波长确定性强、纯度达99.5%的片上单光子源。量子光源集成美国NIST开发的铝纳米线-光子晶体混合器件，实现微波-光频转换效率达25%，为超导量子比特与光纤网络的互联提供接口。异质集成方案光子集成器件制造技术量子算法与软件生态07混合算法设计方法论低延迟通信机制设计专用数据交换协议和硬件接口，如统一内存架构，减少量子-经典组件间的同步开销，确保变分量子算法(VQE)中参数更新的实时性。容错架构集成针对量子噪声引入误差缓解技术，包括零噪声外推(ZNE)和随机编译等，在算法层面补偿量子门操作误差，提升混合计算的可靠性。任务分解策略将复杂问题划分为适合量子处理器(QPU)和经典处理器(CPU/GPU)执行的子任务，例如化学模拟中的哈密顿量分解，量子部分处理高维态空间计算，经典部分优化参数迭代。030201跨平台支持能力主流框架如Qiskit、PennyLane、Cirq已实现量子电路描述标准化，支持超导、离子阱等多种硬件后端，并提供与经典ML库(TensorFlow/PyTorch)的接口适配。参数化电路构建通过PythonAPI实现量子门的动态参数绑定，例如Qiskit的QuantumCircuit.ry(theta,qubit)，支持变分量子本征求解器(VQE)等算法的梯度优化需求。硬件抽象层设计框架底层封装量子控制脉冲指令，如QPanda3的量子虚拟机模块，使算法开发者无需关注微波脉冲时序等物理层细节。混合计算工作流提供经典优化器(COBYLA/Nelder-Mead)与量子电路执行的协同调度，如Cirq的QuantumEngine接口实现自动化的参数更新循环。量子编程框架发展01020304门操作分解策略根据量子处理器拓扑约束(如超导芯片的耦合映射)分配量子比特，避免跨芯片通信，GoogleCirq的Device特性可强制执行硬件兼容性检查。资源感知调度混合指令集设计扩展RISC-V架构支持量子控制指令，如Qtenon系统定义的量子数据加载(QLOAD)和测量反馈(MEAS_FB)指令，实现细粒度的经典-量子协同计算。将高级量子逻辑门(如Toffoli门)转换为硬件原生门集合(如CNOT+单量子门)，优化门深度和并行度，IBMQiskitTranspiler采用DAG图重写实现该功能。经典-量子编译器优化安全体系重构挑战08后量子密码学进展后量子密码学中基于格理论的算法（如NTRU、Kyber）因其数学结构复杂且能抵抗量子计算攻击，成为NIST标准化进程中的核心候选方案，适用于密钥交换和数字签名场景。基于格的密码算法通过构造非线性多项式方程组作为加密基础，其求解复杂度在经典和量子环境下均较高，特别适用于物联网设备等资源受限环境的安全通信。多变量公钥密码体系基于哈希函数的数字签名（如XMSS）具备抗量子特性且实现简单，但需解决密钥管理和大规模部署时的状态同步问题，适合区块链等长期安全需求场景。哈希签名方案量子通信安全协议量子密钥分发（QKD）增强结合BB84协议与后量子密码算法形成混合加密体系，既能防范量子计算攻击又可规避QKD传输距离限制，已在金融和政务领域试点部署。量子随机数生成集成利用量子物理过程产生的真随机数作为加密种子，可显著提升协议安全性，目前与经典AES算法结合实现高速加密通道构建。量子安全直接通信（QSDC）无需预先共享密钥即可实现信息传输，通过量子态编码和测量技术防止窃听，适用于高安全等级军事通信场景。抗量子中继网络架构通过可信中继节点与后量子算法结合，解决量子信号衰减问题并防御中间人攻击，支撑未来量子互联网基础设施建设。新型加密标准制定NIST标准化进程美国国家标准与技术研究院已发布CRYSTALS-Kyber等首批后量子加密标准，涵盖密钥封装和数字签名，推动全球产业向抗量子迁移。混合过渡策略采用"经典-后量子"双栈模式保障系统兼容性，例如在TLS协议中同时支持RSA和NTRU算法，降低企业迁移风险。中国商用密码标准研究院启动新一代算法征集，要求同时兼容SM系列经典算法与格基/编码等抗量子结构，形成自主可控技术体系。国密算法升级路径行业应用场景探索09金融风险建模优化复杂模型求解量子计算能够并行处理金融领域的高维非线性方程，显著提升蒙特卡罗模拟、期权定价等复杂模型的运算效率，解决经典计算机难以应对的计算瓶颈。通过量子算法对市场波动、信用违约等风险因子进行超高速分析，实现毫秒级风险预警，为高频交易和动态对冲提供决策支持。利用量子退火算法处理资产组合的万亿级变量优化问题，在收益率-风险权衡中快速找到全局最优解，提升投资组合管理精度。实时风险评估组合优化突破药物分子模拟加速量子机器学习融合结合变分量子本征求解器(VQE)与经典ML算法，建立药物ADMET（吸收、分布、代谢、排泄、毒性）性质的预测模型，提升临床前研究的可靠性。靶点筛选革命通过量子化学计算快速筛选数百万化合物库，准确预测药物候选分子与生物靶点的结合亲和力，大幅降低新药研发的试错成本。分子相互作用建模量子计算机可精确模拟蛋白质-配体结合能、电子轨道分布等原子级相互作用，将传统耗时数月的分子动力学模拟压缩至数天完成。人工智能训练增强利用量子比特的叠加态特性构建新型神经网络层，在图像识别、自然语言处理等任务中实现指数级参数空间探索能力。量子神经网络架构通过量子近似优化算法(QAOA)加速深度学习中的超参数调优、特征选择等NP难问题，缩短模型训练周期。优化问题求解基于量子随机数生成和量子密钥分发技术，保障训练数据在联邦学习等分布式AI框架中的隐私安全。数据加密处理产业链协同发展10上游材料设备供应超导材料国产化突破铌钛合金、铌锗合金等核心超导材料实现规模化生产，降低对进口依赖，长江量子等企业已建立自主可控的量子点材料制备技术体系。关键设备技术攻关光刻机、离子注入机等设备通过产学研合作实现技术迭代，ASML与国内研究机构联合开发适用于量子比特制造的专用光刻解决方案。供应链韧性建设建立原材料战略储备机制，针对量子点材料、拓扑绝缘体等特殊材料构建多地域备份供应网络，提升极端情况下的供应稳定性。混合架构设计创新本源量子开发的"悟空芯"采用超导与半导体混合架构，在72比特芯片中实现经典控制电路与量子比特的协同优化设计。制造工艺标准化推进清华大学主导制定量子芯片微纳加工工艺标准，统一离子注入、化学气相沉积等关键工序参数，提升良品率至行业领先水平。封装测试技术突破华为云平台采用三维异构集成技术，实现量子芯片与经典芯片的低温共封装，解决信号串扰与热管理难题。产线智能化升级国内首条量子芯片生产线引入AI缺陷检测系统，通过机器学习实时优化制造参数，使晶圆级加工精度提升40%。中游芯片设计制造下游系统集成应用量子-经典混合计算系统中科院开发的"本源悟源"计算机采用FPGA+量子芯片架构，在金融风险模拟中展现百倍加速效果。安全通信解决方案长江量子推出"芯+网+端"量子加密系统，政务领域已实现量子密钥分发与传统光通信设备的无缝对接。跨行业应用生态构建华为联合能源、制药企业建立量子计算应用联盟，开发出药物分子模拟与电网优化的混合算法框架。政策支持与标准体系11国家量子科技规划多学科交叉融合强化量子计算与经典计算的理论协同，鼓励开展量子-经典混合架构研究，通过专项基金支持芯片融合的基础性突破。全产业链布局通过"十五五"规划推动量子科技全链条发展，涵盖基础研究、材料制备、芯片设计到产业化应用，重点支持超导量子芯片等核心器件研发。战略定位升级国家首次将量子科技与AI、集成电路并列为核心战略方向，政策重心从基础研究转向"技术攻关+场景应用"双轮驱动，明确要求突破量子芯片等关键领域。感谢您下载平台上提供的PPT作品，为了您和以及原创作者的利益，请勿复制、传播、销售，否则将承担法律责任！将对作品进行维权，按照传播下载次数进行十倍的索取赔偿！04北京等地推出"需求牵引-联合验证"政策工具，开放智慧城市等场景加速量子芯片与经典系统的融合测试，降低企业技术验证成本。场景孵化机制01借鉴合肥模式设立量子产业基金，通过"投贷联动"专项支持芯片融合项目，对混合架构企业给予税收优惠和研发补贴。金融创新支持03安徽聚焦量子芯片中试平台建设，山东重点支持通信芯片融合创新，形成东部研发-中部转化-西部应用的梯度政策体系。区域差异化扶持02在重点高校设立量子-微电子交叉学科，建立芯片融合实验室定向培养复合型工程师，实施海外顶尖人才引进绿色通道。人才专项计划产业扶持政策分析国际标准竞争态势专利布局博弈美国通过IBM、Google等企业主导超导量子芯片专利池，中国正加快量子-经典接口技术的标准必要专利(SEP)申请。01联盟化竞争加剧欧盟"量子旗舰计划"联合英飞凌等企业推动混合芯片标准，中国需加强长三角量子产业联盟与国际标准组织的对接。02技术路线分化中美在硅基量子芯片与CMOS工艺融合路径上形成技术代差，国内亟需建立自主的芯片兼容性测试认证体系。03技术商业化路径12专用量子处理器突破千比特级实用化国内首个支持1000专用量子比特的相干光量子计算云服务发布，标志着专用量子计算迈入规模化实用阶段，可处理AI模型训练、药物分子设计等高复杂度问题。纠错技术优化新型分块编码量子纠错码将纠错所需量子比特数降低40%，逻辑量子比特错误率下降65%，为商业化应用扫除关键障碍。模块化架构扩展IBMQuantumSystemTwo通过超低温稀释制冷机连接多处理器，构建跨芯片量子网络，三芯片互联系统在特定优化问题上展现百万倍于经典超算的速度优势。云计算服务模式创新端到端服务降门槛玻色量子提供完整软件开发套件和示例程序，1000量子比特云服务端到端响应时间低于60秒，毫秒级返回金融和生物制药领域计算结果。01混合云弹性架构AWSLambdaUltra与阿里云推出无服务器量子混合云，计费粒度缩至1ms，量子资源调用成本降低90%，实现按需使用。开发工具智能化IBMQiskit1.0集成生成式AI，通过WatsonX模型实现自然语言到量子电路的自动转换，衍生品定价模型编程时间从两周压缩至48小时。量超智融合服务本源量子提供异构计算能力，将经典超算与量子算力动态调配，优化物流调度、蛋白质折叠等混合算法执行效率。020304成本效益分析模型专用化路径性价比NISQ时代专用光量子计算机（如玻色量子产线）针对特定场景优化，相比通用型方案降低90%的纠错资源消耗。1000量子比特云平台通过多租户共享稀释制冷机等昂贵设备，使单次计算成本降至传统实验室方案的1/20。制药企业采用量子-经典混合方案后，分子筛选周期从数月缩短至72小时，研发成本下降35%，验证化学领域商业化可行性。云服务边际成本行业ROI测算关键技术挑战清单13退相干时间延长超导量子比特的退相干主要源于金属铝表面微观缺陷导致的能量损耗，采用钽—硅复合结构可将相干时间提升至1毫秒以上，通过原子层沉积技术制备钝化层可进一步降低界面介电损耗。材料缺陷控制通过π型低通滤波器和多层μ金属屏蔽室将环境磁噪声降至1nT/√Hz，结合动态解耦技术（如CPMG序列）可有效抑制低频1/f噪声，使通量量子比特的T2时间延长至50微秒。噪声抑制技术三维Transmon结构通过增大电容极板面积降低电荷噪声敏感性，悬空式Fluxonium量子比特利用高电感设计在0.5GHz频段实现T2时间突破1毫秒，几何优化显著提升相干性。结构设计创新每增加一个量子比特需多根控制线和读出线，二维芯片布线复杂度呈非线性增长，中心区域比特需绕线设计导致芯片面积超线性扩张，目前百比特级芯片已面临物理空间极限。01040302大规模集成瓶颈布线复杂度激增经典串扰（控制信号频率重叠）、量子串扰（耦合器未完全关断）和全局串扰（宇宙射线干扰）随比特数量指数增强，需采用频率分配优化、耦合器性能改进及超导微波光子隔离技术。串扰三重威胁量子比特对表面缺陷敏感度达原子级，1%的工艺误差即导致系统失效，大面积芯片制造缺陷率呈指数上升，22纳米制程低温控制芯片的集成验证显示良品率不足5%。良品率断崖下降高密度集成导致局域热噪声累积，10mK极低温环境下微波线路热光子需控制在0.01以下，多层制冷结构与超导谐振腔品质因数(Q>2×10^6)的协同设计成为必要条件。热管理难题采用稀释制冷机将工作温度稳定在10mK级，配合超导磁屏蔽系统抑制热涨落，确保量子比特在相干时间内不受热扰动影响，这是实现99.65%硅基两比特逻辑保真度的基础条件。低温控制系统优化极