全球第一台可扩展的光量子计算机问世！35颗光子芯片、13公里光纤！

量子计算机被认为是计算技术的未来，近年来相关领域的突破层出不穷。

加拿大初创公司Xanadu宣布，他们成功研制出全球首款可扩展、联网、模块化的光子量子计算机“Aurora”。该设备能够在室温下运行，可广泛应用于药物研发和机器学习算法研究。相关研究成果已发表在《自然》杂志上。

Xanadu指出，量子计算机的核心挑战主要包括提升计算性能（纠错与容错）和实现可扩展性（网络）。目前，他们已成功解决了可扩展性问题。

Aurora采用模块化架构，搭载35颗光子芯片，并通过长达13公里的光纤连接。这些芯片被分成四个相同的单元，分别安装在四台机架服务器上，以实现光互联与网络连接。

通过光纤互连，该系统可集成多达84个压缩器和36个光子数分辨探测器，在每个时钟周期内提供12个物理光子量子比特模式。作为一款基于光子的量子计算机，Aurora利用光子量子比特进行数据处理，依靠透镜、光纤及其他光学元件，并通过多个芯片组合与重组激光束。

过去，量子计算研究的重点是增加量子比特的数量。例如，Google的Willow拥有105个量子比特，而IBM的Condor则达到了1121个。然而，Xanadu Aurora仅需12个量子比特，且具备极强的可扩展性。

Aurora已经成功通过了一系列严格的基准测试，其中一次测试表明该系统能够稳定运行长达2小时。

传统的超导量子计算机需要在极低温环境下运行，而Xanadu Aurora的服务器机架则可在室温下正常工作。不过，光子计数探测器仍需在另一间低温房间内运行，以保证其精确度。

接下来的挑战是攻克光量子计算机的容错性。此外，美国的PsiQuantum、法国的Quandela等企业也在积极推进光量子计算技术，但它们主要采用中性原子和离子等不同材料进行研究。