室温金刚石量子计算机获近千万美元融资，这会是其它技术路线的终结吗？

导读：

一台小到可以放在桌面上的量子计算机，或者可以嵌入卫星、汽车甚至手机已经不再是幻想。得意于使用人造金刚石制造的量子比特技术的进步，小型可常温运行的量子计算机器已经开始交付给早期客户。

1. 千万级融资

近日，量子初创公司Quantum Brilliance获得近1000万美元的种子资金，该笔资金由Main Sequence Ventures 和澳大利亚量子服务公司QxBranch创始人牵头的财团进行投资（其中QxBranch已被Rigetti收购）。

该笔资金将用于加速桌面型金刚石（Diamond）量子计算机的商业化进程。

对于量子计算机而言，大多数都具有庞大的体积（比如低温超导），然而，Quantum Brilliance的计算机最终将小到可以嵌入到移动设备当中。并且，在今年年初，Quantum Brilliance已经向澳大利亚的Pawsey超级计算中心交付了其首个系统。

针对于金刚石量子计算机，国内最具代表性的公司是国仪量子，早在2019年4月16日，国仪量子在其“2019国仪量子春季产品发布会”便发布了一款金刚石量子计算教学机，其量子比特数量与Quantum Brilliance当前的比特数量相同，均具有2个量子比特。

目前该教学机已经实用化，正式用于教学课堂，在中国科学技术大学，学生可以在课堂上通过该教学机提供的量子计算实验课堂整体解决方案，如可以进行量子比特演示、量子逻辑门操作、量子叠加态演化和经典量子算法演示等。

2. 室温量子计算机

Quantum Brilliance开发的量子计算机基于合成金刚石技术，与国内国仪量子公司所采用的技术栈相同，它不需要接近绝对零度的温度或复杂的激光系统来运行。

这与谷歌、IBM和Rigetti等大公司开发的超导量子系统形成鲜明对比，后者需要大型和高能耗的冷却系统来保持比星际空间更冷的温度。

对于离子阱量子计算机，如霍尼韦尔和IonQ公司的硬件，其体积有可能更小，但即使是最小的这种计算机，今年夏天由因斯布鲁克大学的一个研究小组揭幕，其体积也有两个服务器机架那么大。相比之下，Quantum Brilliance 的系统只有一个午餐盒的大小。

图2 ｜Quantum Brilliance金刚石量子计算加速器（来源：Quantum Brilliance）

基于金刚石的量子比特的质量介于超导量子比特和离子阱量子比特之间。其门的速度比超导量子比特慢，但比离子阱快。量子比特的相干性比离子阱的相干性要低。但其最大的优势是能够在室温下运行。

Quantum Brilliance对外表示，当前的量子系统只有2个量子比特，与谷歌开发的72个量子比特系统相比微不足道。然而，到2025年，该公司可以达到50个量子比特。

3. 如何工作？

基于金刚石的量子比特是利用具有特定缺陷的金刚石创造的，金刚石晶格的一个碳原子被一个氮原子取代，旁边留有一个空隙。这个空隙，或者说空缺，变得带负电，表现得像一个被困的离子。当用绿色激光照射时，可以被操纵成一个量子比特。(合成金刚石正被开发用于类似的各种高科技用途）。

Quantum Brilliance的首席科学家Marcus Doherty说，直到2014年左右，基于金刚石的量子比特一直是量子计算领域的一个领先想法，但进展一直都停滞不前，因为事实证明很难以足够的精度制造合成金刚石，使该系统可行。Quantum Brilliance公司的突破是开发了一种新的制造技术，可以实现更高的精度。