近日，德國聯(lián)邦教育及研究部(BMBF)宣布了兩項耗資近1億歐元的量子計算機開(kāi)發(fā)項目，分別為固態(tài)量子計算機(QSolid)項目和基于金剛石的自旋光量子計算機(Spinning)項目，以實(shí)現德國獨立生產(chǎn)本國量子計算機的目標。

　　前述項目均隸屬于德國國家量子系統研究計劃。德國聯(lián)邦政府在2022年開(kāi)始實(shí)施量子系統研究計劃，并為此提供超過(guò)10億歐元，以實(shí)現量子計算的行業(yè)應用。

　　由量子位(qubits)構成的量子計算機未來(lái)可能在某些任務(wù)上遠超傳統計算機，并有望在材料、藥物開(kāi)發(fā)或交通優(yōu)化等方面取得突破。據悉，固態(tài)量子計算機(QSolid)項目由德國于利希研究中心(Forschungszentrum Jülich)領(lǐng)導，旨在開(kāi)發(fā)超高質(zhì)量、低錯誤率的量子位，以建造一臺完整的德國量子計算機。項目時(shí)間為2022年1月至2026年12月，其中89.8%的項目資金由德國聯(lián)邦教育及研究部提供，總計7630萬(wàn)歐元。

　　“在QSolid項目中，我們的重點(diǎn)是提高量子位的質(zhì)量，”于利希研究中心Frank Wilhelm-Mauch教授表示用于存儲量子信息的量子位對外部干擾極其敏感，“我們打算通過(guò)新一代低錯誤率的超導電路來(lái)優(yōu)化量子位，并希望通過(guò)高精度的生產(chǎn)方法和新材料系統來(lái)實(shí)現這一目標。”

　　于利希研究中心Frank Wilhelm-Mauch教授，圖片來(lái)自于利希研究中心在項目早期階段，這臺量子計算機將集成到于利希研究中心的超級計算基礎設施中，并同步運行至少三種量子芯片：計算能力遠超傳統計算機的“登月”(Moonshot)系統、量子計算行業(yè)應用系統，以及一個(gè)基準測試平臺。項目首臺原型機將于2024年年中投入使用，可用于應用程序和行業(yè)基準的測試。為了加快實(shí)現商業(yè)應用，25家德國公司和研究機構已經(jīng)加入QSolid項目。合作伙伴均希望為基于超導量子位的計算機開(kāi)發(fā)一個(gè)全面的生態(tài)系統，該系統將通過(guò)于利希量子計算用戶(hù)基礎設施(JUNIQ)向外部用戶(hù)開(kāi)放，并根據用戶(hù)需求進(jìn)行量身定制。

　　于利希研究中心超導量子計算機的低溫控制系統，圖片來(lái)自于利希研究中心另一項基于金剛石的自旋光量子計算機(Spinning)項目由弗勞恩霍夫應用固體物理研究所(Fraunhofer IAF)領(lǐng)導，德國聯(lián)邦教育及研究部對其資助1610萬(wàn)歐元。該項目旨在3年內開(kāi)發(fā)由德國制造的量子計算機，并連接到經(jīng)典計算機，以此建立德國量子技術(shù)生態(tài)系統。這臺量子計算機的硬件將具有更長(cháng)的運行時(shí)間、更低的錯誤率，并在較低的冷卻要求下運行，以接近經(jīng)典計算機系統的運行條件，實(shí)現與經(jīng)典計算機的連接。其量子位將由10個(gè)拓展到100個(gè)及以上量子位，最終達到對復雜量子化學(xué)反應的預測能力。

　　“我們的工作目標之一是確保一個(gè)創(chuàng )新性的量子計算機能夠可靠運行，并為大量用戶(hù)提供能夠使用量子計算的平臺，例如云計算。”Fraunhofer IAF執行主任Rüdiger Quay教授說(shuō)道。
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