- 廣達電腦與量子連續體合作開發量子計算硬件基礎設施。
- 合作專注於量子處理器的工業機械和硬件生態系統。
- 量子計算機需要特殊的硬件需求和精確的基礎設施。
- 量子產業正面臨從理論到實際應用的挑戰。
量子計算已花費多年時間證明量子處理器能夠運作。下一個挑戰則顯得不那麼光鮮亮麗，主要是如何在規模上製造和包裝這些系統。這正是廣達電腦（Quanta Computer）和量子連續體（Quantinuum）目前所面對的問題。這兩家公司已簽署合作開發協議，旨在共同開發未來幾代量子電腦的硬件基礎設施，目標是使系統更具模塊化、可製造性和可擴展性。該合作將量子連續體的捕獲離子量子計算技術與廣達在複雜計算和雲基礎設施方面的製造經驗相結合。
量子處理器的工業化挑戰
這兩家公司並未宣佈新的量子處理器，而是專注於將日益複雜的量子處理器轉變為可部署系統所需的工業機械和硬件生態系統。建造一台量子計算機不僅僅是將更多的量子位（qubit）放置在芯片上。量子計算機對硬件的需求相當特殊，量子連續體的機器使用捕獲離子作為量子位。例如，其 H2 系統將量子信息存儲在釔（ytterbium）離子中，並使用精確控制的激光操作進行操控。該架構採用了量子電荷耦合裝置（QCCD）的方法，其中離子可以在處理器的不同區域之間移動。
這種架構為量子連續體提供了一個重要的優勢：其量子位可以實現全連接，意味著任何一對量子位都可以進行操作。
目前其 H2 系統擁有 56 個完全連接的量子位，並報告其雙量子位閘的保真度超過 99.9%。但擴展這類機器需要的不僅僅是增加量子位數量，量子處理器還需要高級激光、真空系統、控制電子設備、冷卻以及極為精確的機械和電氣基礎設施。隨著系統規模的增大，所有這些組件必須協同工作，而不引入會壓倒量子計算的錯誤。這正是廣達的製造專業知識發揮作用的地方。
廣達的製造專業知識
廣達以其作為主要電子製造商和先進計算基礎設施供應商而聞名。其業務涵蓋伺服器、雲基礎設施及其他複雜計算平台。新的協議有效地探討了這些工業專業知識是否可以應用於量子計算機。工程師們已經在進行下一代硬件基礎設施的開發，目標是在量子技術本身的發展過程中建立製造流程和供應鏈，而不是等到更先進的處理器準備好後再嘗試進行工業化。隨著量子連續體在其硬件路線圖上推進，這一點將變得愈加重要。
該公司一直在追求逐步增大的捕獲離子系統，其路線圖的目標是數百個邏輯量子位，最終實現容錯量子計算。
其較新的 Helios 架構是這一進展的又一步，量子連續體將其描述為利用基於接頭的離子傳輸和多個量子邏輯區域來改善路由和擴展性。儘管量子計算經常以量子位數量來討論，但量子位數量本身並不決定一台機器的實用性。一台實用的量子計算機需要足夠低的錯誤率、快速的操作、可靠的控制硬件以及日益複雜的錯誤更正。它還需要具備可重複性。一台需要大量的專業工程努力來建造的實驗室機器，與能夠反覆製造、安裝和維護的機器大相徑庭。
這正是這一合作夥伴關係試圖解決的差距。
同時，這也正值量子連續體追求與傳統計算基礎設施的更廣泛整合之際。今年六月，該公司宣佈與惠普企業（Hewlett Packard Enterprise）展開合作，專注於將量子處理器與高性能計算及人工智能環境相連接。廣達的合作夥伴關係則解決了該過渡的另一個方面：量子處理器背後的物理基礎設施。儘管這一合作不保證會產生商業規模的量子計算機，且兩家公司尚未披露詳細的規格、生產量或新硬件的時間表，但其方向意義重大。
量子產業正在逐步從詢問「我們能否建造一台強大的量子計算機？」轉向更具挑戰性的工業問題：「我們能否可靠地製造出多台供客户實際使用的量子計算機？」廣達和量子連續體正在下注，認為回答第二個問題將同樣需要製造專業知識，就像量子物理的突破一樣。
量子計算的實用性與工業化進程
廣達電腦與量子連續體的合作標誌著量子計算從理論走向實際應用的重要一步。量子計算機的建造不僅依賴於量子位的數量，更需要高效的硬件基礎設施和可靠的製造流程。隨著量子技術的發展，解決這些工業化問題變得愈加重要，尤其是在量子計算機的商業化方面。這種合作關係不僅有助於技術的進步，還可能促進量子計算在各行各業的應用。