英飞凌加入德国大学量子处理器联盟

量子计算机而驱动它们的处理器有望有效解决当前计算机无法解决的问题。如果它们能够在广泛且具有商业可行性的范围内实现，它们将极大地改变从汽车到金融的各个行业。

而这项技术的一些有前景的进展已经实现在美国，功能齐全的量子计算机仍有很长的路要走，在硬件和软件方面仍需要实质性的改进。

运行量子计算机所需的基本部件。图片由国家科学工程医学研究院

现在，为了加速量子计算的实现，英飞凌科技公司——以其微控制器、传感器和用于动力系统和安全系统的电力半导体而闻名——已经启动了量子计算宣布参与由超导量子位元组成的量子处理器的研究项目．

一个量子量子位处理器

为了在未来四年内实现这一目标，德国政府已授予该项目1450万欧元的奖金，该项目名为“基于超导量子位元的德国量子计算机”(GeQCoS)项目。有了它，该项目将开发一个量子处理器原型，它将由几个超导量子位元组成，“从根本上改进了组件”。

基于超导量子位元的量子处理器的视觉表示。图片由Chris Hohmann和弗劳恩霍夫IAF

这项技术的核心是量子计算机的基本构件——量子比特(qubits)，它是通过超导电路中无电阻流动的电流实现的。这些电流能够抵抗外部干扰，并能在很长一段时间内保持它们的量子特性。与可靠和可扩展的制造方法相结合，这导致了一种领先的量子技术，该技术已经被用于建造世界上第一个量子处理器。

GeQCoS项目计划在这一开发的基础上改进量子位的连通性即:，即单个量子位之间的连接数。它还旨在改善量子位元的质量，以增强处理器快速产生所需量子态的能力。

适合量子应用的处理器平面

研究人员表示，他们特别关注硬件和软件之间的相互作用，而量子计算硬件的一个领域尤其具有挑战性构建鲁棒的处理器平面以满足量子算法的复杂性．

一个很有前景的方法是将平面分成两部分:1)“运行”量子程序的经典处理器和2)与控制和测量平面连接的可伸缩的定制硬件块。第二个硬件块将把主控制器输出的高级指令与症型测量值结合起来，计算要在量子位上执行的下一个操作。

这里的主要挑战是创建足够快的可伸缩硬件。

英飞凌的贡献

瓦尔特·梅·斯纳尔研究所(WMI)、卡尔斯鲁厄理工学院(KIT)、埃尔兰根-纽伦堡弗里德里希·亚历山大大学(FAU)、Forschungszentrum Jülich (FZJ)和夫琅和费应用固体物理研究所(IAF)的科学家们共同推进量子计算研究。英飞凌是最新加入的公司。

虽然该公司的新闻稿没有详细说明其具体贡献，但它指出了英飞凌作为半导体制造商的专业知识，以及其在规模和制造流程方面的技能。

我们所知道的是，英飞凌过去曾与因斯布鲁克大学的物理学家合作，创造出离子阱量子处理器。据信，该公司正在与其他合作伙伴合作应用这种量子技术。

“量子计算已经达到了我们现在需要将科学转化为实际应用的地步，”英飞凌技术和创新高级总监塞巴斯蒂安·鲁伯(Sebastian Luber)说。

鲁伯继续承认，量子处理器需要一些芯片级的改进，以实现可扩展的制造——甚至在工业规模上。他补充道:“关键在于前进，即使目前还不清楚哪种技术最适合。”