【光学前沿】PsiQuantum在量子计算领域取得重大突破

    PsiQuantum正在量子计算领域掀起一场革命。这家初创公司致力于打造百万量子比特的光量子计算机，其在2025年2月27日于《自然》杂志上发表的论文，向世界展示了其在量子光子芯片组开发方面取得的卓越成就。

    一、Omega芯片组：公用事业级量子计算的关键
    PsiQuantum开发的Omega芯片组是专为公用事业级量子计算而设计的。该芯片组在GlobalFoundries位于纽约的硅光子工厂的全尺寸晶圆上设计和制造，采用格芯公司的45nm工艺，实现了与标准半导体相匹配的制造良率，这在量子计算领域具有里程碑意义。Omega芯片组包含构建百万量子比特级量子计算机所需的所有先进组件，其高性能和可大规模制造的特点，为量子计算的大规模应用奠定了坚实基础。
    《自然》杂志的论文详细描述了Omega芯片组的性能。该芯片组展示了高保真度的量子比特操作，以及简单的长距离芯片间量子比特互连，这是实现量子计算规模化的关键推动因素，而其他技术在这方面仍面临挑战。具体性能指标令人瞩目：99.98%的单量子比特状态准备和测量保真度、99.5%的双光子量子干涉可见度以及99.72%的芯片间量子互连保真度。这些数据表明，PsiQuantum在量子比特操作和互连方面取得了重大突破，为构建大规模量子计算机提供了可靠的技术支持。

    二、创新的量子计算机冷却解决方案
    PsiQuantum还推出了一种新近验证的量子计算机冷却解决方案。传统的“枝形吊灯”稀释制冷机在量子计算机冷却中占据重要地位，但PsiQuantum摒弃了这种标志性设计，转而采用更简单、更强大、更易于制造的长方体设计。这种新冷却方法更接近数据中心服务器机架，具有更高的实用性和可扩展性。《自然》杂志的论文分享了这种新冷却方法的一些细节，PsiQuantum表示，这种方法目前已部署在英国工厂，并用于实现所描述的许多性能结果。这一创新冷却解决方案的推出，为量子计算机的冷却提供了更高效、更可靠的途径，有助于推动量子计算技术的进一步发展。

    三、多芯片系统的构建与合作
    PsiQuantum目前的重点是将Omega芯片跨机架连接在一起，形成越来越大规模的多芯片系统。为了实现这一目标，PsiQuantum正通过与加州帕洛阿尔托斯坦福线性加速器能源部合作以及在硅谷建立新的制造和测试设施来扩大这项工作。与斯坦福线性加速器能源部的合作将为PsiQuantum提供强大的技术支持和资源，而新的制造和测试设施将有助于加快芯片组的生产和测试进程，确保多芯片系统的高效构建。通过这些合作与设施建设，PsiQuantum正朝着构建大规模量子计算机的目标迈进。

    四、量子计算中心的建设
    PsiQuantum计划在2025年于澳大利亚布里斯班和美国芝加哥分别破土动工两个数据中心规模的量子计算中心。这两个量子计算中心的建设标志着PsiQuantum在量子计算领域的战略布局进一步深化。通过这两个量子计算中心，PsiQuantum计划部署第一个实用规模的百万量子比特系统，并建造该公司第一台公用事业规模的量子计算机。这将为量子计算技术的研究和应用提供强大的平台，推动量子计算技术在全球范围内的发展和应用。