一家澳大利亚/德国公司正在开发显卡大小的强大量子加速器。它们在室温下工作，削弱并优于当今巨大的低温冷却量子超级计算机，很快它们将足够小，可以容纳移动设备。

在这一点上，超导量子计算机是巨大而令人难以置信的挑剔机器。它们需要与任何可能破坏电子自旋并破坏计算的东西隔离开来。这包括机械隔离，在极端真空室中，只有少数分子可能留在一立方米或两立方米的空间中。它包括电磁力——例如，IBM用μ金属包围其宝贵的量子比特或量子比特，以吸收所有磁场。

它包括温度。根据定义，任何温度高于绝对零度的原子都处于振动状态，任何温度都高于绝对零度的千分之一度以上，只是将量子比特震动到无法保持“相干性”的点。因此，大多数最先进的量子计算机需要使用复杂而昂贵的设备进行低温冷却，然后量子比特才能保持其状态并变得有用。

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极端真空、μ 金属和微开尔文温度低温冷却：这不是经济实惠、便携或易于扩展的量子计算能力的秘诀。但一家澳大利亚出生的初创公司表示，它已经开发出一种量子微处理器，不需要这些东西。事实上，它在室温下快乐运行。现在，它只有一个机架单元的大小。很快，它将是一个体面的显卡的大小，不久之后，它将足够小，可以与传统处理器一起安装在移动设备中。

如果这家公司做到它所说的，你将能够将量子的优势集成到几乎任何规模的计算机中，将这项强大的新技术从超级计算机尺寸和费用的限制中解放出来。量子软件和计算不需要通过与大型机或云的快速连接来完成，它将在需要的地方在现场完成。相当具有破坏性的东西。

Quantum Brilliance 成立于 2019 年，其创始人在澳大利亚国立大学进行研究，在那里他们开发了制造、缩放和控制嵌入人造金刚石的量子位的技术。

这是一项复杂的业务，因此我们将转到Quantum Brilliance白皮书进行技术描述：“室温金刚石量子计算机由一系列处理器节点组成。每个处理器节点由一个氮空位(NV)中心(金刚石晶格中的缺陷，由与空位相邻的取代氮原子组成)和核自旋簇组成：固有氮核自旋和多达~4个附近的13C核自旋杂质。核自旋充当计算机的量子比特，而NV中心充当量子总线，调解量子比特的初始化和读出，以及节点内和节点间的多量子比特操作。量子计算是通过射频、微波、光学和磁场控制的。

这个领域本身并不新鲜——事实上，室温量子比特已经在实验上存在了20多年。Quantum Brilliance对该领域的贡献在于研究如何精确和复制地制造这些微小的东西，以及小型化和集成你需要的控制结构，以便从量子比特中获取信息——这是阻碍这些设备扩展到迄今为止超过几个量子比特的两个关键领域。

“因为金刚石是一种如此坚硬的材料，”QB联合创始人兼首席运营官Mark Luo在Zoom电话会议上说，“它真的能够保持很多这些特性 - 这使得这些量子现象比其他系统更稳定。鉴于这种刚性，我们实际上可以利用许多预先存在的经典控制系统。

“我们使用的基本属性，”新员工马克·马廷利-斯科特(Mark Mattingley-Scott)说，他将监督该公司在德国的运营，“是核自旋，而不是电子的自旋。例如，原子比电子更不关心热振动，因此我们可以在室温下运行它们。在氮空位中，有一个洞，通过它我们能够与量子比特相互作用。有多个交互，所以我们实际上每个空缺可能得到多个量子比特。

该公司已经在机架单元中构建了许多“量子开发套件”，每个套件都有大约5个量子位可供使用，并且已经将它们与客户一起放置，用于基准测试，集成，共同设计机会，并让公司开始研究一旦他们在50年左右以~2025量子位的“量子加速器”产品形式进入市场，他们将在哪些方面具有优势。“我们认为十多年后，”罗说，“我们甚至可以为移动设备生产量子片上系统。因为这确实是可以实现这一点的材料科学技术。

“在商业部署方面，”罗说，“我们有Pawsey超级计算中心，这是目前南半球最大的超级计算中心，由CSIRO和其他一些大学共同拥有。我们基本上建立了澳大利亚第一个超级计算量子创新中心，我们建立了一个Pawsey先锋计划，工业和研究小组可以利用我们的量子操作系统。我们将于 1 年第一季度在 Pawsey 部署世界上第一个室温金刚石量子计算系统——我们原定于本月安装它，但由于 COVID 的延误，我们实际上无法越过边境进入西澳大利亚!我们也计划在德国部署一些人员，这就是为什么我们很幸运能有Mark加入领导我们在欧洲和德国的业务。

与传统的超导量子计算机相比，它们的性能如何?非常好，Mattingley-Scott说。“有一个品质因数，你可以将其应用于单个量子比特有用的能力，这就是相干时间。超导量子比特通常保持其相干性可能为100、150微秒。在室温钻石中，我们谈论的是毫秒。比如，一千倍长，这意味着你可以做更多的事情。这是等式的一部分;另一部分是错误率。从根本上说，量子比特具有错误率，甚至在它们失去连贯性并陷入纯粹随机性之前。氮空位量子比特的错误率非常非常好。

“所以，”他继续说道，“基本的答案是肯定的，这些都是非常强大的量子比特，你可以用这些量子比特做什么，比你可以用超导量子比特做的更强大，因为你有更长的时间来处理它们，而且它们保持着自己的状态。

那么，这些东西中的一件什么时候才能达到量子霸权的传奇里程碑，在解决特定的实验室测试方面变得比任何超级计算机都强大呢?在这种情况下，这不是重点。“我们有一个明确的五年路线图来生产我们称之为量子效用的东西，”罗说。“其他系统不能小型化，我们可以小型化。因此，对我们来说，这是关于生产量子计算机或量子加速器，其性能优于相同尺寸，重量和功率的经典计算机。它的性能优于超级计算机中的组件，而不是优于整个超级计算机，以提供商业效用。

Quantum Brilliance的愿景是使量子比特成为任何计算机弓上易于集成的额外弦。类似于今天的高端显卡，大量生产，以低单位成本在广泛的系统中工作。然后，软件开发人员可以在有利的地方使用传统计算，而量子计算只能在它发光的地方使用量子计算。

这可能是在涉及模拟具有表现出量子力学行为的原子结构的几乎任何东西的任务中;Mattingley-Scott将药物开发，电池电极开发和能源生产列为此类设备可以立即产生影响的领域。它可能在支撑大量机器学习和人工智能的线性代数和矩阵式运算中——这本身就是一个爆炸性增长的领域——并且在涉及优化的任务中可能非常有用，例如试图减少大型物流公司整个全球业务结构的能源使用。

“量子计算的潜在商业影响，”Mattingley-Scott说，“它将从根本上改变我们所做的几乎所有事情，以及我们做事的方式。我在IBM工作了32年，在过去的五年里，我一直在管理IBM的大使计划，该计划本质上是量子计算的售前和技术销售渠道。我关注的是钻石正在发生的事情，因为如果你能取消低温冷却计算机的要求，它就会完全重新构建价值主张。因此，我对量子辉煌的关注已经有一段时间了，没有其他公司致力于这样的价值主张。当机会出现时，这就是我加入的原因。

“因此，我们的五年计划是获得显卡大小的量子加速器，”他继续说道，“有很多不确定性和未知的变量。但我们不是在等待任何神奇的新技术。没有差距。我们知道如何获得该设备，我们只需要卷起袖子去做。把东西工业化，提高产量和产能，还有那些好东西。但这本质上是半导体行业已经证明自己非常擅长的东西，我们将利用这一点。所以我不能给你确切的日期，但这就是我们要去的地方，一个工业化的批量业务。

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