世界上第一家量子计算专用硅工厂

光子盒研究院出品

与传统芯片一样，量子计算芯片仍然采用硅材料，PsiQuantum和QuTech等量子计算团队分别与格芯和英特尔等芯片代工厂合作生产量子芯片。然而，迄今为止还没有一家生产量子计算专用硅的工厂。

现在，在澳大利亚证券交易所(ASX)上市的Silex Systems公司即将开始建设一个试点工厂，该工厂将生产高度专业化的硅。这家工厂的第一家客户将是位于悉尼的硅量子计算公司(SQC)。

在过去的20年里，新南威尔士大学的Michelle Simmons教授一直处于量子计算研究的前沿。2017年，Simmons创办了初创企业硅量子计算公司(SQC)。硅是Simmons将量子算法付诸实施所需的专业计算机芯片的关键部分。

对于澳大利亚联邦政府宣布为量子技术投资1亿澳元，Simmons说，SQC、Silex、学术界和政府之间的合作是一个例子，说明量子计算不仅可以促进本国技术部门的发展，还可以促进制造业的发展。

Silex首席执行官Michael Goldsworthy本人也是一名物理学家，他称政府的声明是对澳大利亚在量子计算制造领域领先世界的能力的首付款。

Michael Goldsworthy和Michelle Simmons都是物理学家，他们看到了澳大利亚量子技术的未来机遇

虽然Simmons职业生涯的大部分时间都集中在量子计算背后的软件上——复杂的算法可以让大量的计算能力以难以置信的速度运行——但她表示，认为所需的硬件会简单出现是错误的。SQC已经决定在内部开发其技术堆栈的每一部分。

SQC的股东包括澳大利亚联邦、澳大利亚电信公司和澳大利亚联邦银行，明年将寻求筹集1.3亿澳元的新资本。SQC有三个明确的目标：在2023年之前展示可靠地生产10量子比特量子集成处理器原型所需的能力；在2030年之前(有望在2028年左右)交付基于100量子比特量子处理器的可编程设备，其中包含纠错功能；并在21世纪30年代中期开发一种广泛应用的通用量子计算机。

但所有这些目标都依赖于合适芯片的开发。“这就像今天的电脑，”Goldsworthy解释道。“没有芯片，这些只是一堆无法工作的设备。如果你能获得正确的硬件芯片，那么你就打开了通向其他技术堆栈的大门。”

关于用什么来制造这些芯片，量子界争论不休。自2019年12月以来，SQC和Silex一直致力于开发一种纯度极高的硅，称为零自旋硅(zero-spin silicon)。

乌克兰有一家这种材料的生产商，但是使用相对落后的离心技术。Goldsworthy表示，使用激光的Silex工艺效率更高、质量更好、成本更低。

Silex将在2021年底前扩大规模，生产零自旋硅。Goldsworthy说：“我们必须从克的生产水平提高到公斤的生产水平，以在明年扩大规模，并保持效率、纯度和控制成本。”

SQC投入180万澳元用于开发试验工厂，同时澳大利亚联邦政府也投入300万澳元，SQC是Silex的关键客户，Goldsworthy还表示，随着产量的增长，将有出口的机会。

Simmons表示，SQC在继续开发其技术堆栈的同时，还可以与许多其他本地公司合作。

SQC的另一个优先任务是与最终用户就如何部署量子计算进行交流。主要两个领域是国防和交通，此外，SQC正在与澳大利亚联邦银行和澳大利亚电信就其应用进行合作，Simmons说，这一过程很有启发性。

Simmons说：“我们知道我们最初计划建造的东西并不是他们想要的。所以我们真的必须改变。”

她表示，未来几年，SQC将构建她所说的“一种玩具算法”，但她强调，通往商业相关算法的道路是明确的。

她决心让澳大利亚尽可能多地抓住这一巨大机遇。“我们有竞争优势，必须现在就进入市场，这样才能利用这一优势。”

参考链接：

https://www.afr.com/chanticleer/you-just-cannot-stop-quantum-computing-becomes-a-reality-20211119-p59ah0

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