
全球第一台可扩展光量子计算机问世:35颗光子芯片、13公里光纤

在科技的浩瀚星河中,量子计算机宛如一颗璀璨的新星,承载着计算领域的未来希望。近年来,关于量子计算机的突破如浪潮般接连不断,吸引着无数目光。2 月 4 日一则消息,再次将量子计算推到大众视野的焦点位置。
## 加拿大 Xanadu 的创举加拿大创业公司 Xanadu 自豪地宣布,他们成功打造出全球第一台可扩展联网的、模块化的、基于光子的量子计算机——Aurora。这可不是一台普通的计算机,它如同量子计算领域的一座里程碑,具有诸多令人瞩目的特性。不仅能在室温下运行,还在应用领域展现出巨大潜力,药物研发、机器学习算法研究等都将因它而开启新的篇章。
## 技术难题的破局长期以来,量子计算机一直被两大难题所困扰:性能(纠错和容错)与可扩展性(网络)。Xanadu 团队凭借卓越的智慧和不懈的努力,成功解决了可扩展性这一关键问题。
Aurora 光量子计算机采用模块化设计,宛如一座精心搭建的积木城堡。它配备 35 颗光子芯片,连接的光纤长度达 13 公里,这些组件被巧妙地分为四个相似单元,分布在 4 台机架服务器上,实现了光互联与联网。通过光纤互连联网,多达 84 个压缩器、36 个光子数分辨探测器协同工作,每个时钟周期能提供 12 个物理光子量子比特模式。
## 独特的运行原理与优势作为基于光子的量子计算机,Aurora 使用光子量子比特处理数据。它就像一位技艺精湛的光学大师,依据算法,利用透镜、光纤和其他光学元件,在多个芯片上对激光束进行组合与重组。
与此前众多量子计算机为增加量子比特数量费尽心思不同,Xanadu Aurora 仅需 12 个量子比特,却展现出极高的效率,而且扩展起来极为容易。它还顺利通过一系列严格基准测试,其中一次连续稳定运行长达 2 个小时,实力可见一斑。更值得一提的是,传统超导量子计算机对低温运行环境要求苛刻,而 Aurora 的服务器机架能在室温下运行,尽管光子计数探测器仍需在另一房间保持低温,但这已然是巨大的进步。
## 发展蓝图与挑战Xanadu 如今已拥有 220 名员工,并且凭借自身实力从多家投资者和加拿大联邦政府处融资 2.81 亿美元。他们雄心勃勃,计划在 2029 年建立第一个量子数据中心,这个中心将包含数千台服务器、100 万个量子比特,犹如一座宏伟的量子科技之城。
然而,征程并非一帆风顺。接下来,Xanadu 还需全力攻克光量子计算机的容错性这一难关。同时,在光量子计算机的研究赛道上,美国 PsiQuantum、法国 Quandela 等也在奋力疾驰,只不过它们使用的是中性原子和离子等材料。竞争的号角已然吹响,Xanadu 的未来充满机遇与挑战。
量子计算的时代已然开启,Xanadu 的 Aurora 光量子计算机无疑是这场科技盛宴中的一颗耀眼明珠,它的出现,让我们对未来的计算世界充满更多遐想与期待。