美国当地时间11月11日,量子公司ColdQuanta展示了他们的量子内核(Quantum Core™)的量子计算机技术。

其量子核心技术独具一格,可以用作涵盖计算、全球定位、信号处理和通信的各种量子系统的基础。如今,美国宇航局国际空间站的冷原子实验室采用了这项技术。

另外,它也成为了原子钟、陀螺仪、量子物质系统[2]和高级研究系统[3]中,不可或缺的重要组成部分。

 

Quantum Core™技术

ColdQuanta的Quantum Core™技术,将超冷原子冷却到接近绝对零度,并使用激光以极高的精度来操纵和控制原子。

ColdQuanta使用其Quantum Core平台制造组件、仪器和系统,应用范围十分广泛,从计时、导航到量子计算,从射频接收器到量子通信系统。

Quantum Core的功能对于正在开发的突破性量子应用也至关重要,比如实时量子系统(量子全球定位系统和量子信号处理),以及高扩展度的量子计算机。

绝对零度!冷原子量子计算机技术的6大优势-量子客
图1|Quantum Core™技术(来源:ColdQuanta)

 

一步对,步步对

ColdQuanta在开发用于量子计算平台的技术时,结合了其渊博的专业知识和丰富的量子产品及系统经验。

今年四月,美国国防部高级研究计划局(DARPA)选择了ColdQuanta公司[4],来开发基于冷原子的可扩展量子计算硬件/软件平台,该平台可以演示在解决实际问题上的量子优势。

十月,用户可以云访问ColdQuanta的量子物质系统[5],该系统提供了生成、操纵并试验超冷物质的功能。

 

 

“火”爆的“冷”量子团队

ColdQuanta的领导团队一直在积极建设新兴的量子产业。

首席执行官Bo Ewald曾担任D-Wave国际公司的总裁,是量子产业联盟的早期成员,目前正在领导IEEE量子术语和性能/角色塑造标准化工作。

创始人兼首席技术官Dana Anderson担任量子经济发展联盟(QED-C)的指导委员会成员,该委员会是在美国国家标准技术研究院(NIST)的支持下成立的,是美国政府推进量子信息科学战略的一部分。

首席执行官Bo Ewald表示,ColdQuanta已成功开发并部署了多种量子系统,全部基于其Quantum Core平台。这意味着冷原子量子计算所需的大部分技术已经得到了客户的验证,这让他们在交付量子计算机的竞赛中获得了巨大的优势。

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图2|ColdQuanta团队(来源:cnBeta)

研究公司Hyperion Research的量子计算首席分析师Bob Sorensen表示:“ColdQuanta对冷原子量子计算的使用,为离散量子比特性能、动态可重新配置的互连方案、以及每个量子处理器中量子比特数量的潜在扩展能力,提供了一系列新的可能性。

ColdQuanta致力于发展长期路线图,提供全栈量子计算解决方案。且公司基本确保了其硬件易于为广大潜在用户访问和编程,下一个关键步骤是演示冷原子,以解决现实事例,这有助于将这项技术推向量子计算硬件选择领域的最前沿。”

 

冷原子计算

ColdQuanta的量子计算机围绕一个独特的玻璃单元构建,该玻璃单元保持真空状态,内置一个棋盘式的铯原子阵列,每个铯原子都充当一个独立的量子比特。

激光和其他光子技术将原子冷却到比绝对零度高出百万分之一度的原子,然后初始化量子比特并编排计算,而量子比特阵列的最终状态需要拍摄并记录分析下来。

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图3|试验台样张(来源:ColdQuanta)

在过去的几年中,早期的量子计算机使用了不同的方法来处理超导电路、离子阱、光子和其他用作量子比特的材料。尽管每种方法各有千秋,但ColdQuanta的方法比其他措施更具优势:

  1. 量子比特都是同一元素的量子,且完全相同,这样就不存在制造方面的缺陷;
  2. 量子比特被冷却到比绝对零度高出百万分之一度,这相对于其他技术,温度要低得多。在较低的温度下,量子效应通常运作得更好,持续的时间更长,这就允许运算更大、更复杂的计算;
  3. 二维冷原子阵列的大小,可以从数十个量子比特扩展到数千个,从而进行更大的计算来解决实际问题。美国国防部高级研究计划局(DARPA)的ONISQ项目(含噪的中等规模量子器件优化项目)授予了ColdQuanta,该项目要求演示运行美国国防部应用程序系统,此系统具有1000多个量子比特;
  4. “门“可以使距离很远的量子比特发生纠缠,允许在同一个量子比特阵列上有更大的逻辑线路。这就可以在一定时间内得到更高级的量子比特连接,从而完成更多计算工作;
  5. 先进的真空电池技术消除了对低温的需求;
  6. 该计算平台是可动态重新配置的,从而缩短了开发周期,提高了系统改进速度。

当地时间11月23日上午11点,ColdQuanta的首席执行官Bo Ewald和量子应用总监Denny Dahl,将主持一场网络研讨会,主要讨论冷原子量子计算,感兴趣的小伙伴可以点击文章下方的相关链接进行注册。

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图4|注册界面(来源:zoom)

 

参考链接:

[1]https://coldquanta.com/news/coldquanta-previews-its-cold-atom-quantum-computer-technology/

[2]https://www.coldquanta.com/albertcloud/

[3]https://www.coldquanta.com/standard-products/

[4]https://www.coldquanta.com/news/coldquanta-awarded-contract-of-up-to-7-4m-from-darpa-to-accelerate-development-of-scalable-cold-atom-quantum-computers/

[5]https://www.coldquanta.com/news/coldquanta-announces-quantum-matter-on-the-cloud/

[6]会议注册链接:https://zoom.us/webinar/register/WN_djLkBwt8T3C8kJUDUm6HyA

 

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|编  辑:王嘉雯      |审  校:Sakura