英国量子计算领域迎来重大突破——初创企业Quantum Motion宣布,其基于标准硅基CMOS工艺制造的全栈量子计算机已正式交付英国国家量子计算中心(NQCC)。该设备采用300毫米硅晶圆制造技术,成为全球首台实现规模化生产潜力的硅基自旋量子比特计算机,标志着量子计算从实验室走向工程化应用的关键转折。
与传统依赖低温超导系统的量子计算机不同,Quantum Motion的解决方案将量子处理单元(QPU)与Qiskit、Cirq等开源软件框架深度整合,形成完整的全栈系统。该设备仅占用三个标准19英寸服务器机架,集成了稀释制冷机和集成控制电路,而辅助设备则采用模块化设计,可灵活适配现有数据中心环境。这种紧凑架构显著降低了部署门槛——传统超导量子系统往往需要定制化机房,配备专用电源和冷却管道。
"这是量子计算的'硅基时刻',"公司首席执行官詹姆斯·帕莱斯-迪莫克(James Palles-Dimmock)强调,"我们证明了利用全球最成熟的芯片制造技术,完全能构建出可扩展、高性能的量子计算机。"其核心技术在于采用300毫米晶圆工艺生产量子比特,该工艺同时支撑着智能手机、AI加速器等数十亿级电子产品的制造。
NQCC主任迈克尔·卡斯伯特(Michael Cuthbert)博士指出,该系统的入驻是测试平台计划的重要里程碑。通过评估不同技术路径的硬件方案,英国正加速构建量子技术生态。NQCC团队已启动对系统的验证测试,重点研究实际应用场景与硅基架构的适配性。
在技术架构层面,Quantum Motion开发了可扩展的"图块式"QPU设计。每个图块集成计算、读出和控制单元,形成高密度阵列后可通过重复印刷扩展至百万量子比特规模。这种模块化结构支持系统通过更换新一代QPU实现无缝升级,同时搭载的AI驱动校准算法大幅提升了控制效率。
英国科学大臣瓦兰斯勋爵评价称,国家量子计算中心为创新企业提供了独特的试验场。这项突破不仅推动了量子技术的商业化进程,其潜在应用涵盖药物研发优化、清洁能源网络管理等多个领域。例如在医疗领域,量子计算可加速分子模拟,缩短新药研发周期。
除参与NQCC测试平台外,Quantum Motion近期还获得了SiQEC硅量子纠错项目资助,致力于实现容错量子计算。作为美国国防高级研究计划局(DARPA)QBI项目的核心成员,该公司正探索将量子优势转化为实际工业解决方案的路径。
公司总裁兼首席商务官雨果·萨利赫(Hugo Saleh)透露,基于标准CMOS工艺的量子计算机有望在本十年内实现商业应用。"从手机芯片到AI加速器,现代计算技术的根基正是这项工艺。现在我们用它开启了计算领域的下一次革命。"首席技术官约翰·莫顿(John Morton)补充道,这个由跨学科团队打造的系统,标志着硅基量子计算正式进入实用阶段。