随着科技的快速进步,量子计算作为下一代计算技术的代表,正逐步走向商业化和规模化应用。量子动力(Quantum Motion)近期向英国国家量子计算中心(NQCC)成功交付了基于300毫米硅CMOS工艺的量子计算机,这是全球首个采用商用半导体制造工艺批量生产的量子计算系统。这一里程碑式的成果,预示着量子计算产业进入了一个新的发展阶段,也为全球量子技术的突破奠定了坚实基础。量子动力成立于2017年,由伦敦大学学院和牛津大学的两位教授联合创办,目标是利用传统的CMOS芯片技术开发可扩展的量子计算机。经过多年的技术研发和资金积累,公司于2023年成功融资超过五千万美元,推动硅基量子计算技术加速落地。量子动力交付给NQCC的系统配备了三套标准机架,内含稀释制冷机和集成控制电子设备,这种设计不仅保证了系统的高性能和稳定性,还能适应普通数据中心的环境,极大地提升了量子计算机的实施和运维便利性。
此量子处理单元(QPU)采用模块化的可扩展结构,集成了计算、读出与控制各项功能,设计理念注重密集排列和重复制造,便于未来扩展至百万乃至千万级量子比特。这种架构使得无论硬件规模如何升级,系统整体的占地和功耗都能维持稳定,显示出极高的工程成熟度。量子动力的首席执行官James Palles-Dimmock表示,这是量子计算历史上的"硅时代",借助成熟的CMOS工艺,量子计算机不再局限于实验室研发,具备了大规模工业生产的可行性,为量子计算商业化铺平道路。NQCC主任Michael Cuthbert也强调,量子动力的系统是英国推动多元量子硬件平台创新的重要突破,未来将通过测试和应用验证,进一步完善硅基量子计算在实际场景中的适用性。相较于传统的超导或离子阱量子计算方案,基于硅CMOS的量子处理单元拥有更成熟的制造产业链,可以依托全球领先的半导体工厂快速放大产能,降低量子计算机的制造成本和技术门槛。同时,硅基自旋量子比特具有较长的相干时间和高保真度,增强了量子计算机解决实际问题的能力。
英国国家量子计算中心作为国内量子技术创新的核心实体,积极构建量子测试平台,支持前沿量子硬件的研发与应用示范。量子动力的系统正是测试中心多元化量子硬件生态的重要组成部分,助力加速量子计算算法开发、应用对接与工业转化。量子动力的成功也为英美等国家的量子竞赛注入了强劲动力。2025年4月,该公司被选中参加美国国防高级研究计划局(DARPA)的"量子基准测试计划"(QBI),进一步彰显其技术领先和国际影响力。量子动力的技术布局不仅涵盖硬件平台开发,还涵盖集成控制电子、模拟与数字混合信号处理等关键环节,打造完整的量子计算生态系统。这将有助于实现量子计算机的商业级稳定运行,并推动量子算法与应用的加速普及。
展望未来,随着量子动力持续迭代拓展量子芯片设计和系统架构,具备实际执行复杂量子任务的能力,其产品有望广泛应用于密码破解、优化计算、物理模拟和人工智能领域。量子动力在硅基CMOS量子计算机的开创性实践,推动了量子计算从理论走向工业化,从科研走向市场的稳步转变,展示了硅半导体领域深厚实力在量子前沿技术融合中的魅力。随着量子动力与国家量子计算中心的紧密合作加深,英国在全球量子技术版图中的地位将不断提升,助力实现量子计算带来的社会和经济变革。总而言之,量子动力交付的硅CMOS量子计算机不仅仅是硬件创新的体现,更是量子计算商业化道路上的关键步伐。它代表了全球技术趋势的一大方向,也为人类破解复杂计算问题、推动信息技术革命注入了新动能。在未来几年,随着包括量子动力在内的多家创新企业不断突破技术瓶颈,量子计算有望逐步走进更多行业和领域,释放其前所未有的计算潜力。
。
