滑铁卢大学研究团队成立OQD 推出全球首个开源全栈量子计算机

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滑铁卢大学理学院与量子计算研究所(IQC)的研究人员表示,将通过优先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。相关工作由非营利组织Open Quantum Design(OQD)承载,该组织称其拥有全球首个开源全栈量子计算机。

OQD于2024年由滑铁卢大学物理与天文学系及IQC的教员Crystal Senko、Rajibul Islam和Roger Melko共同创立,首席执行官为Greg Dick(理学学士,1993年毕业)。团队称,其目标之一是改变量子研究成果的共享方式,为下一代量子科研人员提供更开放的参与渠道,并为新兴量子初创企业的出现创造条件。

Senko表示,OQD提供一个共享平台,允许不同团队贡献其愿意公开的内容;作为非营利组织,OQD可以在缺少商业压力的情况下透明展示真实进展。

在技术层面,OQD的开源技术栈覆盖硬件、支撑硬件运行的电子与计算层,以及开源软件。其量子计算机采用离子阱技术,即在真空环境中隔离带电原子(离子),并利用激光与电磁场进行操控,使原子作为量子比特(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希望在此基础上进一步扩展。

OQD目前拥有30多名软件贡献者,并与数十个实验室伙伴合作,参与者包括滑铁卢大学本科生、合作教育员工、研究生及博士后研究人员。该项目建立在IQC过去八年的计算硬件开发成果之上;Senko与Islam在IQC构建的离子阱量子计算机已成为OQD开源技术栈的一部分。

在合作机制上,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基金会以及量子硬件公司Xanadu签署合作协议。OQD表示,合作伙伴可全面访问其技术栈,并参与相关指导活动。

OQD同时指出,尽管量子力学已被描述近一个世纪,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,包括基于离子阱的方案、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,以及通过操控电子、核子和量子点磁性来存储与处理信息的自旋量子设备。Senko表示,研究不同计算方法具有重要意义,一个平台的经验常可启发另一个平台。

除技术推进外,OQD称其开放访问机制也有助于培养量子行业人才,并推动量子信息科学与技术的其他方向发展。Senko表示,获取真实硬件对于量子算法的开发与测试至关重要,开放访问可帮助软件开发者与理论研究者验证算法,缓解阻碍进展的瓶颈。

OQD表示,随着量子计算机与量子信息科学持续发展,该组织希望提供一条区别于学术实验室与初创企业的路径,以共享进展与开放访问为优先,推动更广泛的协作与更快的社区迭代。


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