采用独特技术的量子计算公司Seeqc实现新的里程碑

光子盒研究院出品 

数字量子计算公司Seeqc今天宣布，由Marco Arzeo博士领导的那不勒斯团队成功开发并测量了一个双量子比特门。Seeqc成为少数几个实现这一关键工程里程碑的国际量子计算公司之一。

双量子比特门测量是Seeqc设计和开发一个商业可行的量子计算平台的重要一步，该平台旨在通过特定算法解决特定业务问题。IBM、谷歌等公司早已开发出了双量子比特门，但是对于Seeqc独特的量子计算方法，还是第一次。

Seeqc正在开发一种使量子计算变得有用的新方法，称为“数字量子计算”。数字量子计算结合经典计算和量子计算，形成了一个全数字架构，以解决效率、稳定性和成本问题，这些问题经常困扰使用基于CMOS模拟、微波控制基础设施的量子计算系统。双量子比特门的开发对于制造实用的量子计算机至关重要，也是Seeqc方法的一项重要工程成就。

Seeqc的架构包括专有数字芯片，这些芯片与量子比特芯片作为多芯片模块（MCM）位于同一个低温冷却系统中。数字量子管理（DQM）片上系统架构使该公司能够共同设计符合量子算法和应用独特要求的特定量子硬件。

（来源：Seeqc）

Seeqc成立于2019年，分别在美国、英国和意大利建立了研究团队，并致力于提供商业上可扩展且经济高效的量子计算解决方案，经典读出、控制、纠错和数据处理功能必须与量子处理器集成在一起。

正如现代经典计算的最大进步发生在关键功能的数字芯片级集成上，导致系统复杂性、I/O计数和成本的大幅降低。所以，量子计算也需要这样的进步，Seeqc正在开发一个平台来提供这种集成。

Seeqc正在为全球企业开发第一个数字量子计算平台。通过数字读出和控制技术以及独特的芯片级架构应用经典和量子技术，来解决量子计算系统特有的效率、稳定性和成本问题。

在Seeqc看来，为了获得最大的价值，量子和高速经典计算必须协同工作。挑战不仅仅是如何使这两个世界共存，而是如何使它们作为一个整体繁荣发展，从而克服以前难以解决的高价值问题。Seeqc的创新之处在于它开发了一种量子-经典混合计算机来应对这一挑战。

为了构建一个集成了量子计算和经典计算的经济高效、商业可扩展的系统，Seeqc在四个核心领域进行了创新：

•数字量子管理（DQM）片上系统

Seeqc的方法采用关键的管理功能，通常在设备机架中运行，通过繁琐的布线，并在同一位置的低温处理器DQM片上系统上执行。这将提供高速和节能的经典读出、控制、纠错和数据处理，这些功能可以与3D集成芯片模块中的底层量子比特基础设施紧密集成。

DQM利用强大的数字逻辑和超快的经典计算能力来管理脆弱的量子态——所有这些都在一个处理器中。简而言之，Seeqc的DQM片上系统是将量子硬件与量子算法和应用结合在一起的纽带。

通过在芯片上集成关键管理功能，它将规模和成本效益提升到了一个新的水平，为量子计算带来了新的功能。

Seeqc的DQM片上系统具有跨多种量子硬件设计的潜力。

•集成专用电路

Seeqc与领先的量子算法和应用开发人员密切合作，设计定制的特定应用电路，利用电路的混合量子-经典计算方法和DQM片上系统的能力，以提高硬件、时间和能源效率的方式解决特定的商业价值挑战。

•混合量子-经典计算

要实现最佳性能和成本指标，必须在芯片级完成。

Seeqc的专利单通量量子（SFQuClass）处理器建立在经典逻辑的基础上，执行数字量子比特控制、读出和经典数据处理功能，并作为纠错平台——所有这些都是数字化的。

在低温冷却环境中，SFQuClass与量子比特芯片位于同一位置并集成在一起，大大降低了输入/输出连接的复杂性，最大限度地发挥了快速、精确、低噪声数字控制和读出以及节能的经典协同处理的优势。

DQM、SFQ和量子芯片集成在一起

（来源：Seeqc）

•‍多层3D芯片的制作

Seeqc的方法需要先进的多层芯片制造能力。DQM片上系统和定制应用电路是在Seeqc设计的，并在其最先进的超导芯片铸造厂制造，在那里它们与量子比特硬件相结合，在3D多芯片模块上提供全堆栈量子计算系统。

Seeqc是最早建造超导多层商业芯片铸造厂的公司之一，拥有设计、测试和制造量子就绪超导体的基础设施。

芯片铸造厂

（来源：Seeqc）

Seeqc表示，他们的量子系统提供了使量子计算变得有用所需的能源和成本效率、速度和数字控制，并将第一个商业上可扩展的、针对特定问题的量子计算应用推向市场。

值得关注的是，Seeqc是世界领先的超导体集成电路制造商Hypres的子公司，它的高管和科学家团队在商业超导计算解决方案和量子计算方面拥有丰富的专业知识和经验。该公司还获得了制药巨头默克公司的1100万美元投资。

Seeqc那不勒斯的研究员和实验室负责人Marco Arzeo说：“我非常乐观，因为我们团队的这一技术突破，以及我们新政府对意大利财政支持和高科技创新的承诺。”

Seeqc正在与那不勒斯腓特烈二世大学建立一个新的实验室和测试设施，协助开发一个用于量子技术表征的自动化测量系统。该实验室预计容纳4名研究人员，并将于2021年底完成。

欧盟FET Open Grant资助的“门调谐超导量子电子学”（SuperGate）项目向Seeqc那不勒斯公司提供了25万欧元的赠款，以领导总额为320万欧元的“技术转让和开发”一揽子工作。

该项目的目标是在超导体和半导体之间建立一个接口，特别是用于超导逻辑的新技术，以发展未来的超级计算机。其性能可与基于快速单通量量子（RSFQ）的技术相媲美，同时也可以与CMOS（半导体）技术相结合。

Seeqc最近还获得了由那不勒斯地区资助的一年期项目SMAQ的27万欧元，这是意大利政府对商业量子计算的第一笔赠款。该计划将为总部或运营地点位于那不勒斯地区的创新创业公司提供1000万欧元的资助。

参考链接：

[1]https://www.businesswire.com/news/home/20210405005484/en/

[2]https://seeqc.com/innovation/

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