作者：毛里齐奥迪保罗埃米利奥

华晨量子将在Pawsey超级计算中心安装一台基于钻石的量子加速器。利用人造钻石技术，Quantum Brilliance是一家由澳大利亚国立大学支持的澳大利亚初创企业。它正在研究室温量子加速器，这将使正在使用的复杂的冷却和激光系统变得不必要。目前的技术可能是市场解决方案的窗口。

华晨量子的首席科学官马库斯多尔蒂告诉EE Times说：作为Parsi量子先锋计划的一部分，Pawsey和Quantum Brilliance将与澳大利亚其他行业和研究人员携手合作，在各种应用市场开发量子应用。"

Pawsey超级计算中心以从事干涉测量的天文学家和澳大利亚科学家Joseph Pawsey的名字命名。该中心从事射电天文学、能源和工程的研究。

多尔蒂补充道：量子加速器有前景的应用包括：大规模并行量子加速器，用于模拟分子动力学，从而为药物设计、化学合成、能量存储和纳米技术带来重大益处；边缘计算，量子加速器可以集成到计算资源有限的移动设备中，从而在国防和医疗设施以及自主和空间技术中实现出色的图像和信号处理。"

用于量子计算的钻石钻石可能代表着量子计算机实际实现的转折点之一，这要归功于它们可以在原子尺度上被利用的缺陷。这些缺陷使得在不改变结构的情况下存储可以读取的量子位成为可能，这是阻止量子计算机实用化的主要问题之一。这样，就有可能创造和使用能够存储量子位的基于钻石的存储器。

多尔蒂指出了我们可以在环境条件下使用钻石进行量子计算的三个原因：

特定原子缺陷的一个显著特征——氮空位(NV)中心。即其光学电子自旋初始化和读出机制在简单的非共振照明下仍保持高保真度和对比度。这项技术与微波控制相结合，意味着它可以用来初始化、操纵和读取钻石中的高质量核自旋量子位。

金刚石的极限性能与工程设计。由于人造钻石极高的硬度和纯度，几乎没有热振动和磁性杂质的噪音。所以NV中心的电子自旋和核自旋量子比特几乎没有退相干(它的相干时间是任何固态电子自旋下最长的)。这样可以实现电脑的高保真操作。

室温下微波和宽带光学控制的简单性和鲁棒性。这使得量子计算机大大小型化，最终可以达到GPU加速卡的大小。

构建大规模量子设备的量子加速器将涉及组装大量高质量的量子比特，并创建可靠的电路来传输和处理它们之间的量子信息。

与谷歌、IBM等科技巨头开发的量子计算机相反，量子辉煌的愿景是将量子计算发展成一项日常技术，可以部署在数据中心、医院、矿山、太空甚至笔记本电脑上。

"Quantum Brilliance正在提供一个名为Quantum Development Kit (QDK)的本地全栈量子计算系统。QDK是小型量子计算机，可以满足客户要求现场接触量子硬件。QDK是世界上独一无二的产品。这是少数几个客户可以物理拥有和托管自己的量子计算机之一。QDK可以在室温下操作，降低成本和能耗，与客户兼容现有的基于机架的数据中心基础设施，从而降低客户进入市场的门槛。"

超级计算机中的加速器量子(来源：量子智能)

除了硬件，Doherty还表示，Quantum Brilliance提供软件架构和仿真器，帮助用户开发和测试用于量子加速器集成和应用的软件，并评估其当前和未来的性能。"量子辉煌的当前软件架构基于XACC框架，该框架由Quantum Brilliance 美国国家实验室的合作者专门研究量子加速器。Brilliance量子模拟器与其他量子模拟器的区别在于其钻石量子计算机的详细模型(例如量子比特拓扑、局部运算、误差和运算时间)及其在高性能计算系统上的可扩展性。这使得用户能够体验当前和未来量子加速器硬件的行为和性能，几乎拥有完整的量子位。我们的高性能模拟器可以帮助用户开发和测试用于量子加速器集成和应用的软件，并评估其当前和未来的性能。"

华晨量子科技追求NV(氮空位)钻石技术，打造量子比特。该方法将氮原子与碳金刚石晶格中的相邻空位结合。通过光和微波信号可以迫使NV中心进入自旋向上、自旋向下或这些状态的叠加，从而控制量子位的状态。这种技术的主要优势在于，它可以在室温下操作，并提供稳定且不受环境噪声影响的高质量量子位。NV技术的历史挑战一直是很难扩展到更大数量的量子位。

"如果你将量子计算机的图像从量子主机切换到小到你可以拿在手中的量子加速器卡，那么你关于如何使用量子计算机、将它们应用于什么以及何时使用它们的想法将是有用的，并将发生巨大变化。"多尔蒂说。

多尔蒂补充说，与其问。这台量子计算机什么时候能超越传统的超级计算机，你会问，这种量子计算机什么时候能胜过桌面计算机中的CPU或GPU？"你不会问如何重新设计超级计算机以适应量子计算机的设施，但是如何将数百台量子计算机整合到目前超级计算机的机架上？"你甚至可能会问。我的卫星会怎么样？车辆，制造工厂或者台式计算机有一台或者多台量子计算机来加速某些任务或者让某些任务第一次实现？"

虽然大型机量子计算机的部署受到尺寸、重量和复杂性的限制，但Doherty表示，华晨量子正在通过专注于性能、尺寸和重量相当的经典处理器，寻求使量子计算更早投入使用。这种方法大大扩展了所有行业的量子应用范围。

Quantum Brillance的长期目标是在五年内开发出包含超过50个量子位的处理器，大约相当于一个图形加速卡的大小。因为他们的技术不不需要稀释冰箱，体积小，他们相信可以服务于很多市场，包括边缘计算和移动设备，这将对大型机量子计算技术构成挑战。

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