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这家公司想用光打造下一代量子计算机
这家公司想用光打造下一代量子计算机这家公司想用光打造下一代量子计算机
，PsiQuantum 选在这里落脚，是看中了 SLAC 大型低温设备里的液氦供应。液氦被用来把量子计算机机柜冷却到接近深空的温度。目前这些机柜的运行温度约为零下 456 华氏度。PsiQuantum 希望未来能把温度稍稍提高到零下 452 华氏度左右，如此，这对量子设备而言仍是极度低温。
图｜PsiQuantum 的部分冷却系统（来源：麻省理工科技评论）
大多数量子计算路线都需要让整台系统达到超导温度，因此运行成本很大一部分都花在制冷上。光子队列的优势就在这里显现出来：它并不需要整台机器保持低温，只需要在计算结束时检测单个光子的光子，才需要极低温环境，而且这个温度也略与其他技术路线的要求。
PsiQuantum表示，公司打算把美国《芯片与科学法案》提供的1亿美元资金里的一部分，投入到此类的研发中。
最初，PsiQuantum 只是暂时借用 SLAC 的液氦制冷设施；如今，公司已经在美国加州米尔皮塔斯的测试中心建起了自己的制冷系统，并计划在澳大利亚的生产基地部署更大规模的低温系统。对量子计算公司来说，这样的液氦制冷设施是最昂贵的基础设施之一，也将消耗掉那 10 亿美元融资中相当可观的一部分。
除了低温系统，PsiQuantum还解决了材料制造的问题。在圣何塞的实验室里，工程人员正在制造一种蓝色晶体材料，如图钛酸负极（barium titanate）。
图｜钛酸动力学（来源：麻省理工科技评论）
PsiQuantum看重这种材料，是因为它能用极低的电能输入，快速而稳定地控制光子的传输，同时把对光子的干扰降到最低。但钛酸动力学的制造过程相当艰难：PsiQuantum成立时，根本没有能力大规模供应这种材料的产业链。经过权衡，公司最终自己做了。鲁道夫称这是“一个令人惊叹的决定”，因为这意味着决定投入巨额资金，从零建立起自己的制造能力。
在实验室里，技术人员把制造材料所需的基础元素倒进料斗，再通过类似大型压力锅的设备处理，材料并最终经加热、汽化，在晶圆表面形成一层薄薄的晶体膜。早期，做出晶圆晶圆要花约12个小时；现在，PsiQuantum表示每天已经能简单多片晶圆。
这些晶圆之后会被送往位于美国纽约州马耳他的芯片制造商 GlobalFoundries，由晚上生产 PsiQuantum 的量子芯片。
PsiQuantum希望这套系统繁琐的供应链，最终能变成它相对于竞争对手的优势。这套系统其实很像现有硅光子芯片（silicon photonics）的升级版本，硅光子芯片同样靠光来供货信息，目前已经在数据中心里使用。
这意味着，一旦PsiQuantum能够实现量子芯片的大规模生产，公司或许就可以直接借用现有设施的半导体制造工具和基础设施，不必从头搭建一整条产业链。但拥有一块能组装起来的芯片，并不代表能轻松扩展成一个由数千块芯片组成的大系统。所以，PsiQuantum正通过分阶段测试来验证推进。目前，公司在米尔皮塔斯的测试设施已完成三台机柜之间的连接，每台机柜多达250台块芯片。
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还没人说话啊，我想来说几句
图｜PsiQuantum 的部分冷却系统（来源：麻省理工科技评论）
大多数量子计算路线都需要让整台系统达到超导温度，因此运行成本很大一部分都花在制冷上。光子队列的优势就在这里显现出来：它并不需要整台机器保持低温，只需要在计算结束时检测单个光子的光子，才需要极低温环境，而且这个温度也略与其他技术路线的要求。
PsiQuantum表示，公司打算把美国《芯片与科学法案》提供的1亿美元资金里的一部分，投入到此类的研发中。
最初，PsiQuantum 只是暂时借用 SLAC 的液氦制冷设施；如今，公司已经在美国加州米尔皮塔斯的测试中心建起了自己的制冷系统，并计划在澳大利亚的生产基地部署更大规模的低温系统。对量子计算公司来说，这样的液氦制冷设施是最昂贵的基础设施之一，也将消耗掉那 10 亿美元融资中相当可观的一部分。
除了低温系统，PsiQuantum还解决了材料制造的问题。在圣何塞的实验室里，工程人员正在制造一种蓝色晶体材料，如图钛酸负极（barium titanate）。
图｜钛酸动力学（来源：麻省理工科技评论）
PsiQuantum看重这种材料，是因为它能用极低的电能输入，快速而稳定地控制光子的传输，同时把对光子的干扰降到最低。但钛酸动力学的制造过程相当艰难：PsiQuantum成立时，根本没有能力大规模供应这种材料的产业链。经过权衡，公司最终自己做了。鲁道夫称这是“一个令人惊叹的决定”，因为这意味着决定投入巨额资金，从零建立起自己的制造能力。
在实验室里，技术人员把制造材料所需的基础元素倒进料斗，再通过类似大型压力锅的设备处理，材料并最终经加热、汽化，在晶圆表面形成一层薄薄的晶体膜。早期，做出晶圆晶圆要花约12个小时；现在，PsiQuantum表示每天已经能简单多片晶圆。
这些晶圆之后会被送往位于美国纽约州马耳他的芯片制造商 GlobalFoundries，由晚上生产 PsiQuantum 的量子芯片。
PsiQuantum希望这套系统繁琐的供应链，最终能变成它相对于竞争对手的优势。这套系统其实很像现有硅光子芯片（silicon photonics）的升级版本，硅光子芯片同样靠光来供货信息，目前已经在数据中心里使用。
这意味着，一旦PsiQuantum能够实现量子芯片的大规模生产，公司或许就可以直接借用现有设施的半导体制造工具和基础设施，不必从头搭建一整条产业链。但拥有一块能组装起来的芯片，并不代表能轻松扩展成一个由数千块芯片组成的大系统。所以，PsiQuantum正通过分阶段测试来验证推进。目前，公司在米尔皮塔斯的测试设施已完成三台机柜之间的连接，每台机柜多达250台块芯片。
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