量子计算闯入硅基时代！英国公司造出首台“全栈”硅芯片量子计算机

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别以为量子计算机还只是实验室里那个需要极端环境、长得像“吊灯”的庞然大物——现在，它可能就长得跟你公司里那些个服务器机柜没什么两样。英国量子计算公司Quantum Motion近日宣布，他们造出了全球第一台基于标准硅芯片工艺的“全栈”量子计算机，并且已经部署在了英国国家量子计算中心（NQCC）。这意味着，我们可能终于找到了一条能把量子计算从实验室推向量产的路子：用造手机芯片的方式，去造量子芯片。

这家公司没有使用啥神秘材料或者超高难度工艺，而是我们再熟悉不过的“硅CMOS”技术——跟你手上正在刷这篇文章的手机、家里用的电脑CPU，是同一套制造逻辑。也正因如此，这台量子计算机从出生那天起，就带着“可大规模制造”的基因。

设备目前已经正式入驻英国国家量子计算中心（NQCC），成为该中心“量子计算测试床计划”中首个基于硅自旋量子比特（silicon spin-qubit）的全栈系统。

什么叫“全栈”？也就是说，它不仅仅是一块量子处理器（QPU），而是从底层硬件到控制系统、用户接口全部打通，甚至还兼容主流的量子编程框架，比如IBM的Qiskit和Google的Cirq。开发者以后写量子代码，可能不需要再从零开始适配硬件了。

更贴心的是它的“体型”——整个系统也就三个标准19英寸服务器机柜那么大，里面还塞进了稀释冰箱和控制电子设备。 auxiliary equipment（辅助设备）可以外置，也就是说，它真的能直接扔进现有的数据中心机房，不用额外改造环境。

“这堪称量子计算的‘硅时刻’。”Quantum Motion的CEO James Palles-Dimmock说，“我们证明了一件事：你可以用世界上最具扩展性的技术，去造一台稳定、可用，并且能量产的量子计算机。”

NQCC的主任Michael Cuthbert博士也表示相当期待：“我们正在通过对多种硬件平台的测试来加速英国量子能力的发展，Quantum Motion系统的成功部署是关键一步。我们很快会开始对它进行测试与验证，尤其关注真实世界应用如何映射到它的硅架构上。”

英国科学部长Vallance爵士则直接点出了未来可能的应用场景：“从通过更快药物发现推动医疗健康，到借优化电网促进清洁能源——这台新形态的量子计算机让这项变革性技术离商业可行更近了一步。”

和超导量子比特或者离子阱路线不同，Quantum Motion选择了一条更接近传统半导体行业的路：他们直接利用现有芯片代工厂的300mm硅晶圆产线去制造量子比特。这样做最大的好处就是——可扩展性极强，路线目标直指“百万量子比特”级别，真正走向容错、实用、商业可行的量子计算。

他们采用的是一种叫“可扩展瓦片架构”（scalable tile architecture）的设计，把计算、读取、控制元件全部集成到一个小型密集阵列中，而这个阵列可以像印刷一样重复分布在芯片上——这也为将来单芯片集成数百万量子比特打下基础。

此外，这套系统还融入了AI机器学习调优技术，能够更高效地完成量子比特的控制与校准，甚至部分实现自动化。

Quantum Motion的商业总裁Hugo Saleh信心十足地说：“我们正按计划在本十年内推出具有商业实用价值的量子计算机。我们一切从用户、客户、开发者出发——用支撑从手机到AI GPU的标准CMOS技术，去实现下一个计算革命的关键转折。”

除了NQCC的这个测试床项目，Quantum Motion最近还拿到了英国政府支持的SiQEC硅量子纠错项目，旨在演示可容错的硅基量子计算。同时，他们也是美国国防高级研究计划局（DARPA）旗下量子基准测试计划（QBI）的积极参与方。

所以，这不仅仅是一台新机器落地那么简单。

它更像是一个信号：量子计算也许不必永远“特殊”，它可以走下神坛，走进成熟产业链，走进标准数据中心，甚至——最终走进我们的日常算力生态。

当量子计算机开始用硅芯片语言说话，整个科技行业，都该认真听听了。