重大突破？量子计算机会很快嵌入您的手机吗？
摘要：Quantum Brilliance基于钻石开发了一种可以在室温下运行的小型量子计算机。
随着使用合成金刚石色心创建量子比特的技术不断进步，制造一台小到可以放在办公桌上，或者嵌入卫星、汽车甚至手机的量子计算机不再是“白日梦”。事实上，第一台这类机器已经开始交付给早期客户。
成立2年的初创公司Quantum Brilliance从由Main Sequence Ventures和澳大利亚量子服务公司QxBranch创始人领导的投资财团筹集了近1000万美元的种子资金（其中，QxBranch已被Rigetti收购），显然，该技术已获得了投资者的“信任投票”。
Quantum Brilliance的首席执行官Andrew Horsley表示，这笔资金将用于加速金刚石色心技术的商业化，并可能会极大地改变量子计算的使用方式。
Horsley说道：“我们正在简化量子计算机，把它变成的普通服务器机架中的设备，可放置在经典计算机旁边。目前大多数量子计算机都是巨型主机，而这类产品却足够小，并可以嵌入到移动设备中。”Horsley强调，小型化的潜力巨大。
此外，使用这种技术可以创建的量子比特数量同样潜力无限。
Quantum Brilliance首席科学官Marcus Doherty（马库斯·多尔蒂 ）表示：“我们正在考虑创造上百万个量子比特，而不是人们谈论的上千级。”
今年早些时候，Quantum Brilliance向澳大利亚的Pawsey超级计算中心交付了第一个此类系统，并开始向其他商业客户发货。
室温下的量子计算机
Quantum Brilliance正在开发基于合成钻石的金刚石色心量子计算机，它不需要接近绝对零的温度或复杂的激光系统来运行，这与谷歌、IBM 和 Rigetti等大公司开发的超导量子系统形成鲜明对比，因为这些系统需要大型且耗能的冷却系统来保持它们的温度低于星际空间。
而像霍尼韦尔和IonQ创建的离子阱计算系统有可能变得更小，但即使是因斯布鲁克大学的一个研究小组今年夏天推出的最小的离子阱计算机，也有两个服务器机架大小。
桌面大小的量子计算加速器最终可以缩小到可以安装在移动设备上（图片来源：网络）
相比之下，Quantum Brilliance的系统只有饭盒那么大，基于金刚石色心的量子比特的性能介于超导量子比特和离子阱量子比特之间。
“它在性能方面处于中等水平。”Doherty说道。它的门速度比超导量子比特慢，但比离子阱快。金刚石色心量子比特的相干性低于离子阱。然而，这种技术最大的优势是能够在室温下运行。Quantum Brilliance量子加速器目前只有两个量子比特，虽然现在它与谷歌的72量子比特系统相比还微不足道，但是，Doherty表示，“到 2025 年，该公司可以达到50个量子比特。”
这台计算机将怎么运行？
基于金刚石色心的量子比特是使用具有特定缺陷的金刚石创建而成，金刚石晶格的一个碳原子被一个氮原子取代，并在留下一个间隙。这个间隙或空位带负电，并表现得像一个离子阱。当用绿色激光点亮时，它可以被操纵成一个量子比特。（正在开发合成金刚石就用于实现各种这样的高科技目标。）
Doherty表示，直到2014年左右，基于金刚石色心的量子比特一直是量子计算领域的领先理念，但进展却停滞不前，因为事实证明，很难制造出足够精确的合成金刚石来运行系统。Quantum Brilliance联合创始人的突破在于开发了一种能够提高精度的新型制造技术。这家初创公司从戴比尔斯集团旗下的合成钻石制造商“元素六”购买合成钻石，然后在公司内部完成制造流程的最后一步。
Quantum Brilliance 联合创始人：首席运营官 Mark Luo、首席科学官 Marcus Doherty和CEO Andrew Horsley
（图片来源：网络）
Quantum Brilliance于2019年从澳大利亚国立大学拆分出来，直到最近才从隐身模式中脱颖而出。它现在有25名员工，正在招聘20个以上的职位。这家初创公司的目标是在明年将员工增加到100多人，其中一半将在德国工作。
该公司正在德国设立办事处，一方面是因为德国政府为量子计算领域提供的20亿欧元资金，另一方面，Horsley说道：“德国拥有密度最高的金刚石量子研究小组之一，并且在精密制造方面也拥有丰富的专业知识。”预计将成为首批量子计算客户的大型汽车制造商也聚集在该地区。
其他类型的量子计算机将会终结吗？
室温量子计算会完全超越超导等其他量子计算吗？Doherty说，目前还不会。
“未来是异构的，一台计算机可以做所有事情的想法已经不复存在，”他说。尤其是量子计算机近期只有几个量子比特时，很可能会针对解决某个特定问题而进行定制。速度更快的量子计算机（例如超导系统），可能用于解决一种类型的问题，而基于金刚石的色心的计算机则用于解决另一种类型的问题。
如涉及单个复杂分子的计算可能更适合在实验室的大型机上进行，但是由一个基于金刚石的小型机器组成的网络，通过并行处理就可以更好地计算小分子系统之间如何相互作用。
然而，随着时间的推移，量子比特数的增加，Doherty预计量子计算组合将更有利于金刚石色心技术路线，“随着时间的推移，一些技术会逐渐消失。我们的最终目标是成为万能的量子计算机。”
文：迈亚帕尔默
编译：慕一
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