量子计算大突破!中科院联手英伟达用AI校准量子芯片,我国科学家创制两种常温超导新材料
2026年4月，量子计算和超导材料领域迎来了两个重磅消息。
4月17日，中央研究院宣布与NVIDIA展开合作，运用NVIDIA Ising系列AI模型，发展以人工智能驱动的自动化校准技术，突破传统量子处理器的校准瓶颈，为量子芯片规模化奠定基础。
中央研究院院长廖俊智表示，过去的QPU校准多仰赖人工经验及循环的修正程序，效率有限，也难以应对大型系统需求。NVIDIA Ising模型首创可从QPU实验数据互动式推论校准操作。中央研究院团队导入此技术，得以在整合量子运算与图形处理器架构下，加速QPU制作与测试的开发流程。
NVIDIA Ising是一个开放的AI模型、训练工具与框架系列，专为量子计算应用所设计。中央研究院关键议题研究中心量子电脑专题中心执行长陈启东指出，该系统已整合至中央研究院的量子电脑平台，通过自动化多代理协同架构，提供多项关键能力。
该系统支持闭回路参数最佳化，通过持续的“执行—检测—调整”循环，自动微调实验参数并侦测量子位元频率。仅需输入单一句自然语言指令，即可在一颗包含5个量子位元与4个耦合器的量子晶片上完成读出校准，并自动生成实验流程，显示其在该专题中心最新发表的20位元晶片上的应用潜力。
通过AI驱动的自动化校准技术，量子处理器的测试流程效率和准确度都得到了大幅提升。此次合作将推动量子科技迈向实用化，缩短现有硬件能力与实际量子应用之间的落差。
南方科技大学量子功能材料全国重点实验室和物理系、粤港澳大湾区量子科学中心薛其坤—陈卓昱团队，与中国科学技术大学沈大伟团队等合作，在《自然》期刊发表最新研究成果：团队在极端氧化条件下，通过人工设计原子堆叠序列，成功创制出两种全新的常压镍基高温超导材料。
研究团队还借助角分辨光电子能谱技术，识别出与超导态密切相关的关键电子能带结构，为揭示镍基高温超导机理提供了重要实验依据。同时，团队将此前发现的纯双层结构镍基薄膜的常压超导起始温度从45开尔文提升到63开尔文。
继铜基、铁基高温超导体之后，镍基材料被认为是有望帮助科学家进一步理解高温超导机理的第三类重要体系。对这一体系的深入研究，不仅关系基础科学前沿，也被认为将为未来能源输运、精密探测、信息技术和量子计算等领域带来重要启发。
针对镍基超导材料研究长期面临的“高氧化状态与材料稳定生长条件相互冲突”这一核心难题，研究团队自主研发出“强氧化原子逐层外延”技术。该技术能够在超强氧化环境下，对材料生长过程进行原子级精准操控，使薄膜在生长过程中同时完成结构构建与充分氧化。研究人员表示，这种在极端氧化条件下实现原子级工程操控的能力，不仅为镍基超导研究提供了独特的实验平台，也为破解多类氧化物材料的缺氧难题提供了新的解决思路。
此外，2025年诺贝尔物理学奖得主John Martinis指出：
台湾凭借先进芯片制造实力，在全球量子科技发展中具备关键优势。随着超导量子计算技术持续推进，对兼具高度可扩展性、精确度与制造能力的超导QPU需求日益殷切。
中央研究院表示，通过本次与NVIDIA的合作，正建立一个兼具高可靠性、高效率与可扩展性的量子测试基础设施，并开放此平台资源，服务国内学研与产业界，促进量子技术研发与应用交流。
AI正在加速量子计算的落地进程，而中国科学家在超导材料领域的突破，则为未来的能源输运和信息技术打开了全新的想象空间。
夜雨聆风
