量子未来会比你想象的来得更快

我们经常认为量子技术是一个遥远的未来。多亏了几十年来对基本技术的研究最近的突破在美国,量子的出现可能迟早会发生。世界各地的大型企业、初创企业、政府机构和研究机构都在投资数十亿美元,以扩大量子技术从创意到商业化的规模。与任何颠覆性技术一样,量子从“实验室到fab”的速度将取决于量子生态系统合作解决关键技术挑战的能力。

在应用188金宝搏备用网址材料公司,我们的开放创新方法包括召集关键的利益相关者和思想领袖围绕重大的行业变化,如量子,并向整个价值链的所有成员发出集会呼吁。我们最近的开放创新研讨会聚集了来自谷歌、哈佛、IBM、英特尔、麻省理工、里盖蒂计算、芝加哥大学、风险投资社区和一些初创企业的量子技术领袖,以确定量子信息系统的关键挑战,并探索合作机会。

从那一天开始出现的中心主题是,量子不仅仅是计算;近期在传感、计量和通信加密等领域有许多应用。如今,量子算法正在解决制药、金融、化学、制造和云服务等领域的实际问题。这些应用程序不需要像实际量子计算机那样的精度和容错水平;然而,他们确实有复杂的挑战需要现在解决。在许多情况下,材料工程的进步可能是解决方案的关键部分。

例如,在开发用于量子应用的硬件时,芯片上的门的数量是一个重要的度量标准,但同样重要的是每个门的错误率,这直接关系到材料的质量。我们学习了一个被称为“量子体积”的指标,它的定义是量子门的数量和错误率的倍数。半导体制造行业的关键能力,如杂质控制、严格控制器件的可扩展创建和原子尺度材料工程,可能有助于提高量子体积。

一位发言者呼吁进行一场“革命”,以改变自上世纪90年代以来基于超导体的量子计算所依赖的现有材料和界面设备结构。理解用于量子计算的材料系统是很复杂的,所以理论预测可以极大地帮助设计和制造这些系统。有趣的是,量子计算技术的进步反过来有助于制造更好的量子计算机,因为预测量子计算中使用的材料是最密集的计算之一。随着业界开始设计集成数千到数百万个量子门的方法,支持技术包括低温设备、射频电子和高通量计量需要改进。

另一位发言者强调了预测创造和精确控制单个量子的必要性。他展示了如何利用半导体加工技术制造用于量子转导和量子传感的设备的研究。在量子光学领域,安全通信领域正在出现令人感兴趣的应用。今天,一些光学概念可以用于新型人工智能学习电路,并以比传统计算机低得多的能耗找到解决问题的新方法。商业化的一个主要挑战是在芯片上集成复杂的光学元件。半导体技术和材料工程有机会在这个领域发挥重要作用。

应用材料公司的专家们在研讨188金宝搏备用网址会的最后强调了该公司最先进的加工系统使各种材料工程能力成为可能。这些演讲展示了在原子层面上材料改性的可能性,这是从事量子技术不同方面工作的工程师们更广泛工具箱的一部分。正如我们的首席技术官Om Nalamasu所说:“应用材料希188金宝搏备用网址望帮助减少从发明到商业化的时间,真正让创新和商业化同时发生。”

随着量子技术接近规模化的问题,我们需要在整个生态系统中进行更深层次的合作,包括学术和政府机构。188金宝搏备用网址应用材料期待将我们在材料工程和大批量制造方面的能力,帮助加速从材料到系统的量子未来。

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