Quantinuum 獲得 1 億美元聯邦資助 促進捕獲離子量子電腦發展

Quantinuum 獲得 1 億美元的美國聯邦資金，以解決一個可能決定困陷離子量子電腦成長速度的問題。這筆資金將用於其量子處理器硬件的製造研究。Quantinuum 還將引入兩家美國製造商，深入參與其硬件開發。該資助由商務部通過其 CHIPS 研究和開發辦公室批准，資金來自於 CHIPS 和科學法案。

Quantinuum 建造的量子電腦是基於被電磁場固定的困陷離子。控制這些離子需要專門的晶片、電子元件、激光和光學部件。隨著系統的擴展，這些部件的製造變得愈加困難。Quantinuum 希望通過傳統的半導體製造來解決這一問題。GlobalFoundries 將為 Quantinuum 生產下一代離子陷阱和控制電子元件，工作將專門探索 300mm 晶圓技術。這一選擇至關重要，因為 300mm 晶圓支持高容量的半導體生產。

Quantinuum 正在有效測試這些製造技術在量子硬件中的應用潛力。

激光與光學部件的挑戰

GlobalFoundries 首席執行官 Tim Breen 表示，這一合作將把公司的半導體製造專業知識與 Quantinuum 的困陷離子架構結合起來。這項工作還可能使量子元件在不同生產批次之間更加一致，這對於研究人員需要重現日益複雜的硬件至關重要。

製造挑戰不僅限於量子晶片。困陷離子計算機依賴激光來操縱和控制離子。這些激光必須精確地將光束投射到離子上，因此隨著更多量子位進入系統，其可靠性變得至關重要。它們的光學系統還可能涉及大量需要精確對準的部件。Quantinuum 將與 Monarch Quantum 合作，開發和製造未來困陷離子機器所需的激光和光學部件。Monarch 首席執行官 Timothy Day 指出，大型系統需要更多集成光子學，並指出當前光學佈局的複雜性是擴展的障礙。

集成光子學可以減少圍繞處理器的單獨部件數量，使這些光學系統在製造過程中更具可重複性。這是一個不同於改善量子處理器本身的挑戰。儘管處理器可能性能更佳，但擴展仍然取決於周圍所有部件的可靠運作。

支持本土量子硬件製造

該獎勵還為美國本土的量子硬件製造網絡提供了聯邦資金支持。Quantinuum 是本輪 CHIPS 研發資金中唯一獲選的困陷離子架構。GlobalFoundries 和 Monarch Quantum 將為該公司提供兩個關鍵系統的本土製造夥伴。Quantinuum 首席執行官 Rajeeb Hazra 表示，這項資金將有助於建立容錯量子計算機所需的硬件和供應鏈。

這一目標遠不止於僅僅生產更大的處理器。容錯機器需要廣泛的錯誤修正，這會增加更多的硬件和控制需求。因此，隨著機器的改進，製造問題變得愈加困難。

Quantinuum 的新計劃旨在使這些元件不再依賴一次性生產，而是更適合重複的美國製造。

量子電腦發展的關鍵挑戰與機遇

Quantinuum 獲得的聯邦資金不僅是對其量子電腦技術的支持，更是對整個美國量子硬件製造網絡的推動。隨著量子計算技術的進步，製造過程中的挑戰日益增加，特別是在激光和光學部件的可靠性方面。這些部件的精確性對於量子計算的穩定性至關重要。通過與 GlobalFoundries 和 Monarch Quantum 的合作，Quantinuum 希望能夠克服這些挑戰，並推動量子計算在實際應用中的進一步發展。