图灵量子发布第三代光量子计算机
上海
9月12日下午，在2026浦江创新论坛成果发布会科产融合生态研讨专场，图灵量子创始人金贤敏正式发布“TuringQ Gen3大规模芯片级可扩展光量子计算机”。
图灵量子TuringQ Gen3发布现场
金贤敏在发布会上介绍，从TuringQ Gen1、Gen2到Gen3，图灵量子的整机技术路线由科研级专用光量子计算机、大规模混合集成光量子计算机，进一步迈向大规模芯片级可扩展光量子计算机。TuringQ Gen3构建全芯片化、模块化、可扩展的整机架构和全栈软硬件体系，采用标准IDC机柜形态，支持量子算力节点按需扩展。系统具备优秀的易用性、鲁棒性和经济性，为真实量子计算应用探索做好了准备。
采用空时复用架构
实现10000光子级的扩展
面向光量子计算规模化、芯片化和工程化，TuringQ Gen3基于高速可编程薄膜铌酸锂光量子芯片，集成量子光源、可编程光量子处理芯片、单光子探测及量子-经典异构计算等核心模块。
金贤敏介绍，该系统采用空时复用架构，将空间光路、时间循环和高速电光调控纳入统一可编程网络，使同一组物理器件能够在不同时间模式中重复参与量子演化，并与空间模式共同形成大规模时空计算网络，可支持单芯片10000光子级、1000000模式数的计算资源扩展。
具体来说，通用容错光量子计算的实现需要持续提升模式规模、可编程线路深度以及纠错编码所需的物理资源。金贤敏团队基于时间模式与空间模式融合构建时间-空间大规模量子干涉网络，提出基于延时环路的空时复用方案：光子脉冲进入延时线后进行存储，每时刻通过高速电光调制信号调控干涉仪网络结构，S（空间模式数）个光子压缩脉冲在存储环中经过多轮延时后逐级输出，与后续注入的压缩光脉冲发生量子干涉，通过T（时间模式数）时刻的演化，可构建尺度达TxS的大规模光量子计算网络。
图灵量子和上海交大金贤敏团队联合研发的空时复用方案
记者了解到，在时间自由度利用与大规模光量子计算领域，金贤敏团队已开展了十余年研究。2013年，金贤敏参与完成的《Linear Optical Quantum Computing in a Single Spatial Mode》发表于《Physical Review Letters》，利用时间分箱编码在单一空间模式中承载多个量子信息单元；同年，其与牛津大学团队合作完成的《Boson Sampling on a Photonic Chip》发表于《Science》，在集成光子芯片上首次实现多光子玻色采样，实验上开启了量子优越性演示的征程。
此后，团队持续拓展时间维度在玻色采样中的应用。2022年发表于《Chip》的《Quantum Advantage with Membosonsampling》将时间模式与自循环光子芯片结合，建立跨时间层的多光子关联，实验获得最高56个光子符合事件和75万个模式，跨过了光量子计算的量子优越性节点。团队取上海交通大学“思源致远”之意，将该实验原型机命名为“致远号”。
其中，“致远3号”是TuringQ Gen3开展大规模高斯玻色采样实验验证的重要计算单元，在损耗和系统规模的严格边界条件下，验证了量子优越性，并面向世界模型等人工智能方向探索。
全栈工艺支撑芯片级工程化
随着空时复用不断扩大模式规模和线路深度，光子需要经历更多传输、耦合、调控和探测环节，规模扩展与损耗控制的重要性进一步提升。
为了在最严谨边界条件下仍然可以实现量子优越性，金贤敏团队以芯片工程为核心付出了长期的艰辛努力。TuringQ Gen3同步推进空时模式扩展与全链路低损耗优化，团队围绕量子光源、片上传输、器件调控、芯片耦合和单光子探测持续优化，薄膜铌酸锂光量子芯片光子线路传输损耗达到0.03 dB/cm，关键单器件插入损耗低于0.1dB，光纤—芯片单端耦合损耗达到0.9dB/facet，晶圆级量子光源光谱纯度超过99%，系统总损耗率越过了演示量子优越性的关键瓶颈。