量子晶片的大規模製造【中】:光量子晶片與九章原型機

jim博士 發佈 2023-11-22T00:04:01.330622+00:00

它的一個顯著缺點是使用了大量的元件和光學鏡頭,因此九章是不可編程的,限制了其整體實用性。2021年3月,加拿大初創企業Xanadu發表了可編程光量子計算機,其核心是一個10 毫米× 4 毫米光量子晶片。

編者按:前篇介紹了以英特爾為代表的矽自旋量子比特、以IBM和IMEC為代表的超導量子比特的大規模半導體工藝製造。今天我們簡單介紹光子量子晶片的半導體工藝製造。

2020年12月,中國科學技術大學採用「九章」量子計算原型機實現「光量子計算優越性」里程碑。

「九章」是一個非常複雜的實驗裝置,包含了20多個量子光源、複雜的干涉線路、多達100個超導單光子探測器。它的一個顯著缺點是使用了大量的元件和光學鏡頭,因此九章是不可編程的,限制了其整體實用性。

2021年3月,加拿大初創企業Xanadu發表了可編程,其核心是一個10 毫米× 4 毫米光量子晶片。Xanadu採用了與半導體行業使用的製造工藝兼容的氮化矽晶片實現了他們的光量子電路。

2022年6月,Xanadu宣布了該公司的新的光量子計算機,並且證明了「量子優勢」。

Xanadu的光量子目前已經連接在雲上,可以供全世界研究人員訪問。

2021年5月,Xanadu獲得1億美元B輪融資,用於開發容錯大規模量子計算機。2022年11月,Xanadu再獲得1億美元C輪融資。

2023年1月,加拿大總理特魯多(Justin Trudeau)訪問Xanadu總部,並宣布通過聯邦戰略投資基金投資Xanadu 4000萬美元,以使Xanadu能夠建造和商業化世界上第一台基於光子的容錯量子計算機。

Xanadu的合作夥伴,包括半導體巨頭IBM、英偉達、格芯,也有網際網路巨頭微軟、谷歌、亞馬遜,有製造業巨頭寶馬、大眾,也有學術界精英哈佛、MIT、IMEC,還包括美國DARPA。

2022年7月,Xanadu和美國格芯(Global Foundries)建立戰略合作夥伴關係,利用格芯最先進的12寸光子晶片平台製造大規模光量子晶片。由Xanadu設計並由格芯製造的首批全功能光量子晶片將於2023年底準備就緒,我們拭目以待。

下篇我們再介紹另一家光量子計算機初創企業--PSI Quantum,它的雄心勃勃的計劃是製造世界上第一台百萬量子比特容錯光量子計算機。

參考資料

中國科學家實現「量子計算優越性」里程碑-中國科大新聞網 (ustc.edu.cn):https://news.ustc.edu.cn/info/1055/73418.htm

可編程光子處理器的量子計算優勢 |自然界 (nature.com):https://www.nature.com/articles/s41586-022-04725-x

雲上的第一台光子量子計算機 - IEEE Spectrum:https://spectrum.ieee.org/photonic-quantum

光子量子計算機聲稱加速「優勢」 - IEEE Spectrum:https://spectrum.ieee.org/photonic-quantum-computing

關鍵字: