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全球首台可扩展光量子计算机问世:35颗光子芯片,13公里光纤

时间:2025-02-06 12:31

  加拿大创业公司Xanadu宣布成功打造了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”。这台量子计算机能够在室温下运行,适用于药物研发、机器学习算法研究等领域。相关成果已发表在《自然》杂志上。

  Xanadu表示,量子计算机一直面临两大挑战:提高性能(纠错和容错)和可扩展性(网络)。Aurora光量子计算机采用模块化设计,配备了35颗光子芯片,连接光纤长度达13公里,分为四个相似的单元,分布在4台机架服务器上,可实现光互联与联网。通过光纤互连,Aurora能够在每个时钟周期提供12个物理光子量子比特模式。

  与传统量子计算机不同,Aurora使用光子量子比特来处理数据,通过透镜、光纤和其他光学元件在多个芯片上组合和重组激光束。与谷歌的Willow(105个量子比特)和IBM的Condor(1121个量子比特)等超导量子计算机相比,Aurora仅需12个量子比特,且具有更高的可扩展性。

  Aurora已经通过了一系列严格的基准测试,其中一次测试连续稳定运行了2个小时。传统的超导量子计算机需要在低温环境下运行,而Aurora的服务器机架可以在室温下运行,但光子计数探测器仍需在低温环境中工作。

  Xanadu公司目前拥有220名员工,已从多家投资者和加拿大联邦政府融资2.81亿美元。他们计划在2029年建立第一个量子数据中心,包含数千台服务器和100万个量子比特。接下来,Xanadu需要攻克光量子计算机的容错性问题。

  此外,美国PsiQuantum和法国Quandela等公司也在研究光量子计算机,但它们使用的是中性原子和离子等材料。Xanadu的Aurora为量子计算领域带来了新的突破,展示了光量子计算机的巨大潜力。