Quantinuum 获得 1 亿美元联邦资助 促进捕获离子量子电脑发展

Quantinuum 获得了 1 亿美元的美国联邦资金，以解决一个可能决定捕获离子量子电脑增长速度的问题。这笔资金将用于其量子处理器硬件的制造研究。Quantinuum 还将引入两家美国制造商，深入参与其硬件开发。该资助由商务部通过其 CHIPS 研发办公室批准，资金来自于 CHIPS 和科学法案。

Quantinuum 建造的量子电脑是基于被电磁场固定的捕获离子。控制这些离子需要专门的芯片、电子元件、激光和光学部件。随着系统的扩展，这些部件的制造变得更加困难。Quantinuum 希望通过对传统的半导体制造来解决这一问题。GlobalFoundries 将为 Quantinuum 生产下一代离子陷阱和控制电子元件，工作将专门探索 300mm 晶圆技术。这一选择至关重要，因为 300mm 晶圆支持高容量的半导体生产。

Quantinuum 正在有效测试这些制造技术在量子硬件中的应用潜力。

激光与光学部件的挑战

GlobalFoundries 首席执行官 Tim Breen 表示，这一合作将把公司的半导体制造专业知识与 Quantinuum 的捕获离子架构结合起来。这项工作还可能使量子元件在不同生产批次之间更加一致，这对于研究人员需要重现日益复杂的硬件至关重要。

制造挑战不仅限于量子芯片。捕获离子计算机依赖激光来操纵和控制离子。这些激光必须精确地将光束投射到离子上，因此随着更多量子位进入系统，其可靠性变得至关重要。它们的光学系统还可能涉及大量需要精确对准的部件。Quantinuum 将与 Monarch Quantum 合作，开发和制造未来捕获离子机器所需的激光和光学部件。Monarch 首席执行官 Timothy Day 指出，大型系统需要更多集成光子学，并指出当前光学布局的复杂性是扩展的障碍。

集成光子学可以减少围绕处理器的单独部件数量，使这些光学系统在制造过程中更具可重复性。这是一个不同于改善量子处理器本身的挑战。尽管处理器可能性能更佳，但扩展仍然取决于周围所有部件的可靠运作。

支持本土量子硬件制造

该奖励还为美国本土的量子硬件制造网络提供了联邦资金支持。Quantinuum 是本轮 CHIPS 研发资金中唯一获选的捕获离子架构。GlobalFoundries 和 Monarch Quantum 将为该公司提供两个关键系统的本土制造伙伴。Quantinuum 首席执行官 Rajeeb Hazra 表示，这项资金将有助于建立容错量子计算机所需的硬件和供应链。

这一目标远不止于仅仅生产更大的处理器。容错机器需要广泛的错误修正，这会增加更多的硬件和控制需求。因此，随着机器的改进，制造问题变得更加困难。

Quantinuum 的新计划旨在使这些元件不再依赖一次性生产，而是更适合重复的美国制造。

量子电脑发展的关键挑战与机遇

Quantinuum 获得的联邦资金不仅是对其量子电脑技术的支持，更是对整个美国量子硬件制造网络的推动。随着量子计算技术的进步，制造过程中的挑战日益增加，特别是在激光和光学部件的可靠性方面。这些部件的精确性对于量子计算的稳定性至关重要。通过与 GlobalFoundries 和 Monarch Quantum 的合作，Quantinuum 希望能够克服这些挑战，并推动量子计算在实际应用中的进一步发展。