滑铁卢大学理学院与量子计算研究所(IQC)的研究人员表示,希望以协作而非竞争的方式推进量子计算机研发与量子信息领域进展。为此,他们通过非营利组织“开放量子设计”(Open Quantum Design,OQD)对外开放其量子计算机技术栈,并称该组织拥有全球首个开源全栈量子计算机。
OQD于2024年共同创立,发起人包括滑铁卢大学物理与天文学系及IQC的教员Crystal Senko、Rajibul Islam和Roger Melko,以及首席执行官Greg Dick(1993年理学学士)。团队称,该平台旨在改变量子研究成果的共享方式,为下一代量子科学家提供参与入口,并为潜在的量子初创企业创造条件。
Senko在介绍该项目时表示,OQD希望提供一个共享中心,让团队贡献其愿意公开的内容;作为非营利组织,OQD可以在不受商业压力影响的情况下,以更透明的方式展示研发进展。
据介绍,OQD的全栈技术覆盖量子计算硬件、运行硬件所需的电子与计算层,以及开源软件。其量子计算机采用离子阱技术:在真空环境中隔离带电原子(离子),并通过激光与电磁场进行操控,使其作为量子比特(qubit)在可控相互作用下存储与处理信息。Senko称,离子阱量子计算社区长期存在共享设计与知识的传统,OQD在此基础上进一步扩大开放范围。
OQD目前拥有30多名软件贡献者以及数十名实验室合作者,参与者包括滑铁卢大学本科生、实习生、研究生及博士后研究人员。该项目建立在IQC八年的计算硬件开发经验之上;Senko与Islam在IQC构建的离子阱量子计算机已被纳入OQD的开源技术栈。

在合作机制方面,OQD不面向个人用户,而是招募组织合作伙伴。该组织已与滑铁卢大学、Haiqu、Unitary Foundation以及量子硬件公司Xanadu签署协议。OQD表示,合作伙伴可获得对技术栈的全面访问,并参与其指导活动。
OQD团队同时指出,尽管量子力学已有百年历史,量子计算仍处于早期阶段。IQC研究人员正在构建并运行多种量子计算路径的实验,包括离子阱量子计算机、超导量子比特计算机、以光子作为量子比特的光子量子计算机,以及操控电子、核子与量子点磁性的自旋量子设备。Senko表示,研究不同计算平台具有重要意义,不同平台的经验常可相互启发;同时,若要全面理解量子计算机的潜力,也需要对各类技术持续投入。
除技术研发外,OQD还将其定位为人才与生态建设平台。团队称,通过开放真实硬件访问,软件开发者与理论研究者可在实际设备上测试算法,从而缓解阻碍进展的瓶颈。Senko表示,真实硬件访问对量子算法开发与测试至关重要,OQD希望通过扩大参与范围,让社区在共享基础上更快推进,而非从零开始重复建设。
OQD表示,随着量子计算机与量子信息科学的发展,该组织希望提供介于学术实验室与初创企业之外的另一种路径,强调共享进展与开放访问,以加速领域发展。Senko称,这一运作模式与部分量子计算实验室和初创企业不同,核心在于开放与协作,并希望帮助更广泛的社区更快前进。
