36氪欧洲丨助力构建量子互联网,荷兰「QphoX」研发量子调制解调器

李子月Zoe·2021-08-09 09:00
单台量子计算机提高量子比特数量难度大,量子互联网可将多个量子计算机相连接,更快达到1000个量子比特的算力级别

近年来,我们见证了量子计算机技术的突飞猛进,接下来我们又将迎接量子互联网的到来。根据BCG测算,到2030年量子计算应用市场规模有望超过500亿美元。量子调制解调器被认为是一种连接量子计算机、从而实现量子计算机间通信的有效方式,目前国外很多高校和研究机构都在进行该领域的相关研究,36氪近日采访的来自荷兰代尔夫特理工大学 (TU Delft Univeristy)的量子初创公司QphoX,便走在了量子调制解调器商业化的前列。

「QphoX」成立于2020年,公司目前正在专注于研发构建市面上第一台量子调制解调器(Quantum Modem™)设备,用于连接量子计算机,实现量子互联网的构建。未来5-6年,QphoX营业额将达到2亿美元,占据市场份额的20%以上。未来5年将实现收支平衡。QphoX于2021年5月完成200万欧元种子轮融资,预计未来1-1.5年将进行A轮融资。

(QphoX团队 图片来源:QphoX采访供图)

QphoX团队均出自代尔夫特理工大学,目前团队成员7名。创始人&CEO Simon Groeblacher(上图右一)是欧洲量子计算领域的知名教授,2020年被奥地利授予科学界最高荣誉“赞赏奖”,他所领导的Groeblacher实验室曾在Nature、Science等顶级期刊发表多篇量子领域相关文章。COO Frederick Hijazi (中)加入团队前曾担任EC3 Technologies、Leo Technologies和Veloce公司CTO,有着多年的技术团队搭建和带队经验。CTO Robert Stockill(左一)为牛津大学物理学硕士、剑桥大学物理学博士及博士后、代尔夫特理工大学玛丽居里奖学金项目博士后。

创始人Simon表示,目前量子计算机的算力最多不超过100个量子比特,但要想真正实现商业价值至少需要达到1000个量子比特。现阶段无论是哪种实现路径(超导、离子阱、光量子等),所需的外界条件都极为苛刻,在单台量子计算机中提高量子比特数量难度很大。通过量子互联网将单个量子计算机相连接,从而发挥规模效应更快实现1000个量子比特的算力级别。

(Quantum Modem™工作原理 图片来源:QphoX官网)

具体来讲,我们可以用经典计算机的调制解调器的运作原理来帮助理解量子调制解调器(Quantum Modem)的连接方式。通常经典计算机的调制解调器是将计算机的数字信号翻译成方便传输的模拟信号,而这些模拟信号又可被线路另一端的调制解调器接收,并解码还原成数字信号,实现两台计算机间的通信。同样的,量子调制解调器通过将量子处理器的电信号和微波信号转换成光信号,实现在光纤网络中的传输。据了解,除此之外,量子调制解调器还有助于开发量子处理器和量子中继器,实现更远距离的数据传输。

Simon向36氪介绍道,在量子调制解调器这一领域有五种主流的技术实现路径,分别是:压电式(Piezo)、光电式(Electro-optic)、膜式(Membrane)、稀土离子式(Rare-earth Ion)、磁振子式(Magnon)。目前国外很多高校和研究机构都在不同路径上进行相关研究。

低噪音操作、效率、带宽和可扩展性是量子调制解调器的关键性能参数。Simon表示,QphoX采用的压电式是迄今为止唯一一个已证明原则上可以实现所有要求参数的路径。压电式落地相对更快,QphoX领先于其他的高校团队,率先成立公司开始了量子调制解调器的商业化探索。谈及技术优势,Simon表示,降噪和效率提升是目前量子信息转换的两个技术难点,而QphoX所采用的压电技术路径相较其他方式,在降噪、效率、带宽和可扩展性上均表现优越。通过转换器保证量子态低损耗和高保真传输的同时,QphoX的技术还可以实现在室温下量子计算机一定距离的光学互联。在应用范围方面,QphoX的量子调制解调器具有较好的兼容性和可扩展性,公司选择从链接超导量子计算机入手,未来也将实现其他微波频率类型(如拓扑等)的量子计算机的兼容和连接。

据介绍,QphoX的量子调制解调器产品目前已经完成了原型设计,预计将在一年内搭建样机,未来3-4年内实现商业化落地。目标客户为量子计算机研发公司。QphoX表示,其将是第一个把量子调制解调器技术商业化的公司。

创始人Simon预估了量子调制解调器的市场规模。未来5-10年内,每年将新增200台量子计算机,价格约5000万美元/台。每台量子计算机配备一台量子调制解调器,价格约为100-200万美元/台。至2027年,量子调制解调器市场约10亿美元。

未来5-6年,QphoX营业额将达到2亿美元,占据市场份额的20%以上。未来5年将实现收支平衡。

QphoX于2021年5月完成200万欧元种子轮融资,由专注投资量子技术领域早期项目的风投基金 Quantonation、关注硬科技领域早期项目的欧洲风投基金Speedinvest领投,德国公私合资风险投资机构High-Tech Gründerfonds、代尔夫特理工大学(TU Delft)跟投,资金将用于进一步提升Quantum Modem™产品性能和商业化拓展。公司预计未来1-1.5年将进行A轮融资。

此外,QphoX还是荷兰Lightspeed量子科技项目所支持的第一家创业公司。

聚焦荷兰量子行业 

根据Invest in Holland报导,过去五年中,荷兰已经在量子领域投入了约3.5亿欧元。

根据C114中国通信网报导,2021 年 1 月 28 日,荷兰启动国家量子技术议程(NAQT),共 70 多家公司和组织参与其中,旨在加速荷兰量子技术的发展。该议程于 2019 年 9 月提出,并在2020年获得 2350 万欧元的政府补贴。通过该项议程,荷兰欲建设一个新的数字高科技产业,能够对 GDP 的贡献达到 20 亿至 30 亿欧元,并拥有 3 万个高科技就业岗位。

2021年4月,荷兰经济事务和气候政策部通过荷兰国家成长基金向荷兰公私基金会 Quantum Delta NL 授予 6.15 亿欧元,用于支持荷兰量子技术的发展。该项目推动了欧洲第一台量子计算机和量子互联网的进一步发展,并向包括教育在内的商业和社会部门的终端用户开放。

2021年5月,Quantum Delta NL 推出 LightSpeed 计划,该计划由欧洲和美国基金进行管理,总投资金额达136亿美元。通过 LightSpeed 计划,量子初创公司将获得个性化定制的帮助,从而扩大其业务规模,增强其对投资者的吸引力,并进一步增加荷兰量子初创公司的数量。荷兰目前拥有 7 家量子初创公司,到 2028 年,这一数字将增长至 100,这些公司将对荷兰经济产生巨大影响。

荷兰量子领域代表公司包括:

QuTech成立于2014年,由荷兰国家应用科学研究院和代尔夫特理工大学联合创立。其推出的 “量子灵感Quantum Inspire”为欧洲首个公共量子计算平台。Quantum Inspire不仅能够让所有人都能够访问量子计算机,而且所访问的量子计算机还是世界上第一个使用由可伸缩“自旋量子比特”(Spin Qubits)制成的量子处理器。

量子计算软件开发商Qu&Co,于2017年在荷兰阿姆斯特丹成立。其软件将使企业研究人员能够在未来的量子处理器上以高精度和高速度运行复杂的化学和多物理模拟。其SaaS平台解决方案包括独特的专利量子算法,并作为后端集成分发到领先的传统软件包中。

 

文丨李子月Zoe、霍岑

编丨石亚琼 

 

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