世界首台便携式钻石量子计算机

照片：Saxon Q

量子计算通常与庞大的冷却系统和复杂的基础设施联系在一起，但德国的Saxon Q公司希望彻底改变这种现状。他们研发的新型钻石量子计算机基于氮间隙架构，兼具高性能和便携性。整个系统装在一个标准的服务器机箱内，只需一个普通的电源插座即可运行。

Saxon Q 的系统采用合成金刚石，其中单个氮原子取代了碳原子。这些“被捕获”的氮原子拥有电子，其自旋可以独立于周围环境进行控制。研究人员利用特殊激光器将量子态设置为零，然后使用微波脉冲精确操控量子态。莱比锡大学教授、公司联合创始人马里乌斯·格伦德曼强调，关键突破在于同时引入了硫元素。硫提供负电荷和电子，从而显著提高了量子比特的稳定性和可控性。

目前，Saxon Q 系统配置最多可容纳 128 个量子比特，并计划明年推出 512 个量子比特的版本。其 2030 年以后的长期目标仍然是突破 10,000 个量子比特大关。然而，我们仍应保持一定的怀疑态度。尽管该公司声称其在不进行纠错的情况下精度很高（单个量子比特的精度为 99.92%，最新数据为 99.98%），但这些数据尚未得到外部研究人员的独立验证。此外，速度问题仍然是一个悬而未决的科学问题，因为超导量子计算机通常比金刚石量子计算机速度更快。

Saxon Q量子计算机的主要优势在于其本地化使用能力。无需连接云端即可运行的能力对于边缘计算（例如自动驾驶或机器人技术）至关重要，因为在这些应用中，延迟是不可接受的。进一步提升性能的主要挑战仍然是芯片尺寸，因为目前单个芯片只能容纳8到16个量子比特，但对于更复杂的运算，需要在单个芯片上集成数千个量子比特。