
12 月 9 日,荷兰量子硬件公司 QuantWare 在硅谷 Q2B 大会上发布了 VIO-40K 架构体育游戏app平台,宣称大致支抓 10,000 量子比特(qubit)的量子处理器。这个数字是现时主流商用量子处理器的 100 倍,Google 最新的 Willow 芯片是 105 个量子比特,IBM 的 Heron 系列是 156 个。按照 QuantWare 的说法,收受这套架构的芯片体积反而比现存的百量子比特级 QPU(Quantum Processor Unit,量子处理器单位)更小。
量子策划行业在以前近十年里,一直被困在一个颇为窘态的数字区间。Google 在 2019 年用 53 量子比特的 Sycamore 芯片宣称完结“量子霸权”时,曾激励山地风云;六年后的今天,他们的 Willow 芯片也只作念到 105 个量子比特。
IBM 的阶梯图更是直白地告诉外界,其 156 量子比特的 Heron 系列处理器,在 2028 年之前仍将是主流规格。行业似乎默许经受了一个推行:量子比特数的增长不会太快,而系统的校正只可靠镌汰诞妄率和晋升门保真度来完结。
这种停滞背后的原因主要在于,超导量子比特的信号限制融会会跟着范围扩大呈指数级扩展,二维芯片的布线空间疲于逃命,而将多个微型处理器联网成大系统又会引入噪声和蔓延,导致其代价上流且成果打折。用 QuantWare CEO Matt Rijlaarsdam 的话说:“多年来,东谈主们一直神话量子策划能改变化学、材料科学、动力等界限,但所有这个词行业却卡在 100 量子比特的天花板上,只可反复琢磨那些故根由但天涯海角的表面可能性。”
VIO-40K 试图用一套全新的 3D 扩展架构来冲突这一僵局。所谓“40K”,指的并非 40,000 个量子比特,而是其支抓的 40,000 条输入输出融会,这是制约量子处理器向大范围扩展时必须贬责的中枢工程难题之一。该架构收受芯粒(chiplet)模块化联想,各模块之间通过超高保真度的芯片间贯穿相互通讯,从而绕开传统单片联想的信号路由难题。

QuantWare 宣称,这套决策在每瓦功耗和每好意思元进入的算力输出上,王人远超现在主流的多 QPU 联网决策。更要津的是,VIO 被联想为怒放圭臬,任何收受超导量子比特工夫的团队王人不错基于它来构建更大范围的处理器。
这里需要稍作讲明:VIO-40K 现在也曾架构层面的突破,首批本色居品瞻望 2028 年才会委用客户。
与此同期,他们正在代尔夫特总部诞生名为 Kilofab 的工业级量子处理器制造身手,瞻望 2026 年投产。据称这将是环球首座专用于 QOA(Quantum Open Architecture,量子怒放架构)开发的制造厂,产能将是现存水平的 20 倍。
说到 QuantWare 的来历,就不成不提代尔夫特理工大学(TU Delft)和 QuTech 这两个名字。QuTech 是环球逾越的量子策划有计划机构,由代尔夫特理工大学和荷兰欺诈科学有计划组织共同创建。
QuantWare 于 2021 年从 QuTech 孵化出来,两位首创东谈主 Matt Rijlaarsdam 和 Alessandro Bruno 王人是量子策划界限的资深有计划者。Bruno 领有量子策划博士学位,此前担任 QuTech 盛名的 Leo DiCarlo 有计划组的制造认真东谈主,在超导量子比特芯片制造方面积聚深厚。

Rijlaarsdam 则是策划机科学布景,硕士专攻量子信息与数据科学,此前还有非渔利计谋有计划的训戒。他曾在一次采访中样式 Bruno 是“可能是宇宙上最佳的超导芯片制造者”,而两东谈主在 2020-2021 年的疫情居家办公期间构念念出了 QuantWare 的交易步地。
公司遴荐的阶梯与 IBM、Google 迥然相异。后者是垂直整合的“全栈”步地,我方造芯片、我方组系统、我方提供云作事;而 QuantWare 则专注作念量子处理器供应商,雷同于半导体行业里的芯片联想公司或代工场,不碰末端系统。Rijlaarsdam 屡次示意,他们的标的是成为“量子策划期间的 Intel”。这种模块化策略的逻辑在于:当行业仍处于早期探索阶段时,让更多玩家能以更低本钱得到中枢硬件。有助于加快举座生态的发展。
2023 年,QuantWare 完成了 600 万欧元种子轮融资,本年 3 月又完成了 2,000 万欧元的 A 轮,6 月追加 450 万好意思元,使 A 轮总和达到 2,700 万好意思元。投资方包括 Invest-NL Deep Tech Fund、Innovation Quarter 以及欧洲翻新委员会基金等。
章程现在,该公司在环球 20 多个国度领有客户,包括韩国电子通讯有计划院、西班牙量子策划工夫实验室等机构。按出货量策划,QuantWare 自称是环球最大的商用量子硬件供应商,虽然,这个“最大”是在一个仍然很小的阛阓里。
就在一年前,Google 发布 Willow 芯倏得风风火火地宣传其量子纠错方面的突破,即在逐渐增无数子比特阵列时,诞妄率反而呈指数下跌。这被视为量子策划界限数十年来追求的“阈值以下”(below threshold)里程碑。QuantWare 的 VIO-40K 并莫得在纠错性能上大作念著述,而是径直切入范围扩展这一核肉痛点。
两种叙事各有侧重:Google 和 IBM 现时的策略是将重心放在提高门保真度、延长相关时候以及强化纠错能力这些质地打算上;而 QuantWare 则觉得,扩大物理量子比特的范围相通是激动量子策划前进的焦躁旅途,他们的责任旨在解释这种阶梯具备可行性。
虽然,架构上的突破和工程完结之间还隔着很远的距离。10,000 个物理量子比特听起来颤动,但在容错量子策划(FTQC,Fault-Tolerant Quantum Computing)的语境下,这些物理比特需要通过纠错编码被改革为数目少得多的“逻辑量子比特”,此后者才是实在能作念有用策划的单位。
Google 的有计划估算,仅创建一个诞妄率为 10⁻⁶ 的逻辑操心比特,就需要约 1,457 个物理量子比特。也等于说,10,000 个物理比特可能只可扶助个位数的逻辑量子比特。
IBM 在 2023 年底发布过 1,121 量子比特的 Condor 芯片,但由于其诞妄率较高,举座性能并未优于同代较小范围的 Heron,更多被视作对大范围布线、封装和制造工艺可行性的考证,而非实在可用于泛泛量子任务的“实用处理器”。这少许也印证了一个事实:量子比特数目自己并不成径直改革为灵验算力,实在费力的是如安在大范围扩展的同期保抓可经受的门保真度和噪声水平。
在生态层面,QuantWare 也在同步铺设我方的协作幅员。这次发布中,他们晓谕 NVIDIA 的 NVQLink 平台已加入 VIO-40K 兼容生态。NVQLink 是 NVIDIA 推出的量子-经典混总策划接口,允许量子处理器与 GPU 加快的经典超算完结低蔓延、高蒙胧量的协同责任。开发者不错通过 NVIDIA 的 CUDA-Q 平台同期调动量子和经典策划资源。在容错量子策划实在到来之前,“量子-经典夹杂”被觉得是最推行的欺诈旅途之一,而 QuantWare 赫然也想在这个赛谈上占据成心位置。
此外,QuantWare 在 11 月刚刚汇集 Q-CTRL、Qblox 发布了 QUB(Quantum Utility Block,量子着力模块),这是一套预考证的全栈量子策划机参考联想。它的标的客户是那些想要部署腹地量子策划系统、但又不想从零运转拼装的企业和有计划机构。首个 QUB 系统正在与好意思国科罗拉多州的 Elevate Quantum 协作部署。这么一来,QuantWare 既能卖芯片,也能卖整机。
QuantWare 的规划是 2028 年委用首批 VIO-40K 芯片,单颗订价约 5,000 万欧元。Kilofab 工场能否依期投产、本色芯片的良率和性能知道若何,王人照旧未知数。但 10,000 这个数字至少讲明,范围扩展的工夫旅途不啻一条。
参考尊府:
1.https://quantware.com/technology
2.https://interestingengineering.com/innovation/quantware-qpu-10k-qubits
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