【光學前沿】PsiQuantum在量子計算領域取得重大突破
PsiQuantum正在量子計算領域掀起一場革命。這家初創公司致力于打造百萬量子比特的光量子計算機,其在2025年2月27日于《自然》雜志上發表的論文,向世界展示了其在量子光子芯片組開發方面取得的卓越成就。
一、Omega芯片組:公用事業級量子計算的關鍵
PsiQuantum開發的Omega芯片組是專為公用事業級量子計算而設計的。該芯片組在GlobalFoundries位于紐約的硅光子工廠的全尺寸晶圓上設計和制造,采用格芯公司的45nm工藝,實現了與標準半導體相匹配的制造良率,這在量子計算領域具有里程碑意義。Omega芯片組包含構建百萬量子比特級量子計算機所需的所有先進組件,其高性能和可大規模制造的特點,為量子計算的大規模應用奠定了堅實基礎。
《自然》雜志的論文詳細描述了Omega芯片組的性能。該芯片組展示了高保真度的量子比特操作,以及簡單的長距離芯片間量子比特互連,這是實現量子計算規模化的關鍵推動因素,而其他技術在這方面仍面臨挑戰。具體性能指標令人矚目:99.98%的單量子比特狀態準備和測量保真度、99.5%的雙光子量子干涉可見度以及99.72%的芯片間量子互連保真度。這些數據表明,PsiQuantum在量子比特操作和互連方面取得了重大突破,為構建大規模量子計算機提供了可靠的技術支持。
二、創新的量子計算機冷卻解決方案
PsiQuantum還推出了一種新近驗證的量子計算機冷卻解決方案。傳統的“枝形吊燈”稀釋制冷機在量子計算機冷卻中占據重要地位,但PsiQuantum摒棄了這種標志性設計,轉而采用更簡單、更強大、更易于制造的長方體設計。這種新冷卻方法更接近數據中心服務器機架,具有更高的實用性和可擴展性。《自然》雜志的論文分享了這種新冷卻方法的一些細節,PsiQuantum表示,這種方法目前已部署在英國工廠,并用于實現所描述的許多性能結果。這一創新冷卻解決方案的推出,為量子計算機的冷卻提供了更高效、更可靠的途徑,有助于推動量子計算技術的進一步發展。
三、多芯片系統的構建與合作
PsiQuantum目前的重點是將Omega芯片跨機架連接在一起,形成越來越大規模的多芯片系統。為了實現這一目標,PsiQuantum正通過與加州帕洛阿爾托斯坦福線性加速器能源部合作以及在硅谷建立新的制造和測試設施來擴大這項工作。與斯坦福線性加速器能源部的合作將為PsiQuantum提供強大的技術支持和資源,而新的制造和測試設施將有助于加快芯片組的生產和測試進程,確保多芯片系統的高效構建。通過這些合作與設施建設,PsiQuantum正朝著構建大規模量子計算機的目標邁進。
四、量子計算中心的建設
PsiQuantum計劃在2025年于澳大利亞布里斯班和美國芝加哥分別破土動工兩個數據中心規模的量子計算中心。這兩個量子計算中心的建設標志著PsiQuantum在量子計算領域的戰略布局進一步深化。通過這兩個量子計算中心,PsiQuantum計劃部署第一個實用規模的百萬量子比特系統,并建造該公司第一臺公用事業規模的量子計算機。這將為量子計算技術的研究和應用提供強大的平臺,推動量子計算技術在全球范圍內的發展和應用。
▍最新資訊
-
德國啟動SHARP項目,為激光聚變開發高性能鏡子
近日,德國啟動了一項名為SHARP(即可擴展高功率拍瓦反射鏡)的研究項目,旨在開發用于激光聚變應用的新型高性能鏡子。該項目為期三年,總預算為1040萬歐元,其中840萬歐元來自德國聯邦教育和研究部。
2025-03-07
-
相干光與非相干光:定義、區別及相干光通信技術的優勢
光通信領域,隨著人們對光路帶寬的要求越來越高。增加光路帶寬的方法主要有兩種:提高光纖的單信道傳輸速率和增加單光纖中傳輸的波長數,即波分復用技術(WDM)。而相干光通信技術作為先進的復雜技術,逐漸成為研究的熱點。本文將詳細介紹相干光的概念、相干光與非相干光的區別,以及相干光通信技術的優勢。
2025-03-06
-
飛秒激光微納加工的原理、優勢與多元應用
飛秒激光微納加工技術正以其獨特的魅力和卓越的性能,成為推動眾多行業發展的關鍵力量。這項先進的技術不僅革新了傳統加工方式的局限,更在精密制造的道路上邁出了堅實的步伐,為各個領域帶來了前所未有的機遇與變革。
2025-03-04
-
為什么成像系統中傳感器分辨率并非越高越好?
無論是日常拍照的手機相機,還是用于專業領域的工業視覺系統、顯微鏡成像設備等,成像技術無處不在。而在評價成像系統性能時,傳感器分辨率常常被視為一個關鍵指標。很多人認為,更高的傳感器分辨率意味著更清晰、更優質的成像效果,但事實真的如此嗎?
2025-03-03