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研发用于教研的核磁共振量子计算机,「量旋科技」还想在超导量子技术上取得突破

胡逸菲 · 2020-12-01
公司的技术发展路线有两大主要方向:核磁共振技术方向的和超导技术方向。

36氪获悉,深圳量旋科技有限公司(简称“量旋科技”)近日完成数千万人民币A轮融资,此轮融资将主要用于超导芯片量子计算机的研发与生产。

量旋科技成立于2018年,是致力于量子计算的初创公司,专注于超导芯片量子计算机、桌面型核磁共振量子计算机、以及量子计算相关软件的自主研发和生产。目前,量旋科技已经推出了桌面型核磁共振量子计算机“双子座”,以及可以链接多个量子计算体系的云服务平台“金牛座”。公司的技术发展路线有两大主要方向:核磁共振技术方向的和超导技术方向。

方向一:在教育领域实现量子计算机的商业化

量子计算是信息通信行业的新兴技术,能实现计算机算力指数级增长。在当下摩尔定律已接近极限、数据爆发式增长的时代背景下,量子计算拥有极大的技术潜力。由于技术仍处于开发阶段,量子计算行业以投资周期长,研发成本高为特征,短期内难以实现商业化。

量旋科技正在实现量子计算机的普及化和商业化。公司以各大高校、高中为主要客户,产品为量子力学、量子信息等课程的教学机设备。这类量子计算机以小型化为特征,比特数为2-4个,运用核磁共振技术实现量子计算。与量子云模拟器相比,量旋科技的量子计算机产品能提供真实的编程环境,提供更好的教学效果。

核磁共振技术通过原子核与磁场发生相互作用来探测或检验物质,已在医学影像、石油勘测等领域有广泛应用,是成熟的电磁波脉冲控制技术,计算错误率较低。运用核磁共振技术的量子计算机在常温条件下即可运行,且可以实现小型化,因此设备适合日常场所使用。

国内外的量子计算机知名公司普遍以离子阱或超导芯片作为主流技术。这两项技术以长相干时间和高计算精度的特点脱颖而出,但实现条件较为苛刻:二者都需要在超真空和极低温的物理状态下进行,一般只能在专业实验室内实现,对于教学用的小比特量子计算机来说成本过高,难以商业化。因此,虽然核磁共振技术可扩展性不强,最多仅可容纳4个比特数,但可以在常温常压条件下运作,是日常场所里少数能实现的量子计算方案之一。

目前设备的价格为35万-39万元左右,远低于使用其他技术的产品,高校客户可以负担。公司已与清华大学、北京理工大学等高校达成协议。明年公司将发布价格更低的、适合高中教学场景使用的产品。

核磁共振量子计算机产品的核心部件大多为公司自研,能大幅下降产品成本,且更方便迭代更新。以射频系统的主控板为例,公司自研主控板的成本少于对外采购价格的十分之一。目前,公司自研的测控系统可以作为产品单独对外销售。

方向二:研发超导量子计算机

虽然核磁共振技术的量子计算机拥有性价比高的优势,但可扩展性不强,只能用于比特数少的情况,因此技术上限较低,难以运用到实际工业场景。量旋科技在研发运用核磁共振技术的教学产品以外,正在推进超导芯片量子计算机的研发。公司的资金现在主要投入于这一方向。

超导量子电路对量子比特的能级与耦合的设计与控制非常灵活,是目前最有希望实现通用量子计算的实现方法之一,国内外公司都在加速发展这一技术。Google于2018年发布的72比特超导量子计算机在行业中处于领先地位。IBM、Intel分别研发了50比特的处理器原型和49比特的测试芯片。总体来说,国外的超导量子技术领先我国大约2-3年。国内方面,本源量子于2020年发布了6比特超导量子计算机“悟源”,是我国目前最先进的超导量子计算机。

量旋科技正在开发公司首台超导量子计算机,预计将于明年年底发布。这台计算机将使用从国内科研院所采购的芯片。公司也正在自研超导芯片,专注于量子比特数和量子比特保真度的提升。自研芯片会在下一代产品中使用。公司预计,超导量子计算机产品能在未来2-3年内供科研用户使用,5年后能在具体场景落地使用。

量旋科技的研发团队目前有20人左右,预计明年将扩充至40人以上。团队成员由清华大学、中国科技大学、香港科技大学、南方科技大学、加拿大滑铁卢大学等高校的科学家组成。首席科学家曾蓓教授在量子计算领域深耕超过20年。

公司将把本轮融资资金投入于超导量子计算机的研发,后续将继续寻求融资来补足研发成本。


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