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行业聚焦

芬兰量子行业:乘风破浪 笃定前行

芬兰蓄势待发,将助力量子领域的突破并从中获益,其国家目标之一是计划到2024年构建50量子比特设备。

Adobe

量子计算的前景如日方升,芬兰在这方面功不可没。

IQM Quantum Computers宣布推出IQM Spark,该产品组合由5量子比特的量子计算机与专为全球大学及研究实验室定制的学习体验组成。

据IQM首席技术官谭冠叶(Kuan Yen Tan)透露,该组合于2023年推出,旨在满足对一些工具显而易见的需求,这些工具助力大学为各种水平的学生传授技能,培养他们成为下一代量子计算专家。

:“鉴于量子计算的潜力,生态系统将需要电子、芯片制造、硬件设计和软件工程等方面的专业人才。我们相信,我们的系统将优化学习体验,让学生亲身体验物理系统。”

这家总部位于埃斯波的量子硬件开发商还将提供操作培训和一年期免费维护服务。

该公司已经向一些大学和研究机构交付了5量子比特计算机,其中包括芬兰国家技术研究中心(VTT)和德国莱布尼茨超算中心。

IQM Spark为那些渴望让学生接触实践的大学解决了三大难题:可用性、经济性和学习材料。

IQM

莱布尼茨超算中心董事会主席迪特尔·克兰兹米勒(Dieter Kranzmüller表示:“向我们的科学家和学生提供本地部署的低门槛量子计算机硬件,将助推科学进步,培养下一代量子专家。”

冷却器替代品

许多电子、光子和量子技术组件只能在极低温度下运行,例如,由超导电路构建的量子计算机必须在接近绝对零度的环境下才能运行。如今,人们借助笨重而复杂的稀释冷却器创造出低温环境。

这种泵送低温液体的方法非常复杂,特别是在最冷的阶段,制冷剂是氦同位素的混合物。

不过,VTT正在开发一种基于微电子和电流的冷却技术。这项技术用于低温电子和光子元件,有望缩小冷却系统的尺寸并降低成本。

VTT已经通过实验证实了其方法的可行性,并设想:“一台小汽车大小的冷却器能够冷却约一平方毫米大小的硅片,这种冷却器可以按数量级缩小到手提箱大小。”

在欧盟委员会委托该研究中心进行的一个项目中,目前正在对该方法进行改进,使之具备商业示范性。

电子冷却方法的应用,不仅仅局限于量子计算领域,更可拓展至诸如敏感辐射探测器和空间技术等多元化场景。

VTT

欧洲创新理事会为SemiQon和荷兰Qblox公司一个类似方向的联合项目提供了250万欧元的资金支持。

这两家量子技术开发商联手打造了高质量的硅基自旋量子比特,以及利用可扩展量子计算控制堆栈对其进行可持续控制和运行的工具。合作双方宣称,这个为期30个月的项目将SemiQon的硅基量子计算机与Qblox的模块化控制堆栈结合在一起,为“真正可扩展的量子计算机”铺就坦途。

其目标是采用低电荷噪声量子点和单片集成低温半导体多路复用器(本质上是多输入、单输出开关),以破解两大难题——低量子比特质量和高冷却需求。

设想中的量子计算架构依赖于量子比特的可扩展制造,并通过可扩展的控制堆栈进行操作。

SemiQon表示,通过这一合作项目,该公司将能够加速开发高质量量子比特和处理器,推动开发自旋量子比特控制堆栈,并彰显其量子处理器的可扩展性。

希马德里•马宗达(Himadri Majumdar,左)是总部位于埃斯波的初创公司SemiQon的首席执行官,该公司成立于2023年,是芬兰国家技术研究中心(VTT)的衍生企业。他:“在SemiQon,我们已经踏上了打造最具可扩展性、可持续性和具成本效益的量子处理器的道路。”

VTT

两家公司各自指派了一个专门的团队,分别在芬兰埃斯波和荷兰代尔夫特开展项目。

应对后量子威胁

SSH Communications Security已正式加入美国国家标准与技术研究院(NITS)的“后量子加密构件联合体”。

成立该联合体的目的是制定可行之策,推动当前的公钥算法向更强大的算法迁移,并提高人们对后量子算法迁移相关问题的认识。这家总部位于赫尔辛基的公司对其加入联合体感到骄傲,而参与向后量子算法的迁移则是该公司确保数字领域免受量子威胁过程中的关键一步——尤其是在TLS、SSH和IPsec等网络通信协议中的密钥交换遭受追溯攻击之后。

美国国家标准与技术研究院于2023年8月发布了首选后量子加密算法的初稿,以满足加强网络安全、抵御量子威胁的需求。这些算法包括CRYSTALS-CYBER和CRYSTALS-DILITHIUM。

SSH首席执行官泰穆·通凯洛(Teemu Tunkelo表示:“我们的专家致力于开发开创性的量子计算抵御解决方案,同时探索最强大的算法,以期为客户和社会的通信安全筑起屏障。”

SSH的苏薇·兰皮拉(Suvi Lampila补充说,该公司还期待着下一步,涉足量子安全签名算法,这需要更广泛的行业努力。

巨大飞跃

在芬兰,中央政府正寻求为这一巨大飞跃铺设基石。作为欧洲新兴技术领域的最大投资者之一和低温研究的引领者,芬兰蓄势待发,将助力量子领域的突破并从中获益。

国家目标之一是到2024年构建50量子比特设备。

芬兰尚未通过一项国家量子战略来将研究成果转化为商业机遇,普及教育,并解决量子技术相关的社会与伦理问题。2023年初,仅有17个国家通过了此类战略。不过,InstituteQ起草了一份议程,作为与专家共同制定议程的基础,明确支持关键长期发展工作的先决条件。

By: Aleksi Teivainen
17.01.2024