伊利诺伊州：或将成为美国首台实用级量子计算机的诞生地？
近日，PsiQuantum公司与伊利诺伊州、库克县和芝加哥市宣布了一项具有里程碑意义的合作伙伴关系，计划在芝加哥市前美国钢铁公司南工厂区（US Steel South Works Site）建造美国首个基于公共事业规模的、容错量子计算机。根据协议，PsiQuantum将成为新成立的伊利诺伊量子和微电子公园（Illinois Quantum and Microelectronics Park；IQMP）的核心企业，该园区将在芝加哥市的前美国钢铁南方工厂开发。这将催化该州高度发达的量子生态系统，包括伊利诺伊大学香槟分校（UIUC）、芝加哥大学、芝加哥量子交易所、阿贡和费米国家实验室以及美国国防部高级研究计划局（DARPA）等。 伊利诺伊州何以占据量子领导地位？
普遍认为，一个公共事业规模的量子计算机将需要约100万个量子比特，这是实现量子纠错的关键阈值所必需的数量。这样一个系统的启用将能够为传统计算机永远无法解决的计算问题提供高度精确的答案。伊利诺伊州的关键产业——包括农业、制药、能源、材料、金融服务和制造业——都将从这些量子计算能力中显著受益。 伊利诺伊州2025财年的预算包括5亿美元用于量子科技园区的发展，其中2亿美元用于建设低温工厂，以满足PsiQuantum和其他潜在用户的冷却需求。PsiQuantum将成为该场地的主力租户，其量子计算机运营中心占地超过30万平方英尺，并有额外土地用于未来扩展。PsiQuantum还与州、库克县和芝加哥市达成了一项超过30年、总额超过5亿美元的综合激励方案，以使公司能够快速推进量子计算运营中心的建设和启用。 图：伊利诺伊州量子和微电子园区的效果图
伊利诺伊州州长J.B. Pritzker（J.B.普利兹克）已经将使伊利诺伊州成为量子计算领域的领导者作为优先事项。州政府已经获得了多项联邦拨款，并且从州预算中投入了大量资源，以使伊利诺伊州成为量子科技的全球领导者。这包括最新宣布的与DARPA合作的量子验证基地倡议（Quantum Proving Ground Initiative），该倡议将为IQMP带来2.8亿美元的资金，支持公共事业规模量子计算技术系统的研发和验证。 量子验证基地倡议的资金注入，将为PsiQuantum等公司提供必要的支持，帮助它们在量子计算机的研发和部署方面取得突破。此外，这种公私合作伙伴关系也将促进学术界、产业界和政府之间的协同，共同推动量子技术的实际应用和商业化进程。 来源： 伊利诺伊州新闻编辑室
通过这些投资和合作，伊利诺伊州正积极构建一个强大的量子生态系统，这不仅将加速量子技术的研究和应用，还将吸引更多的企业和人才，推动经济增长和科技创新。 PsiQuantum公司与伊利诺伊州、库克县和芝加哥市这一合作伙伴关系不仅展示了PsiQuantum在量子计算领域的雄心，也反映了伊利诺伊州在推动量子技术发展和应用方面的领导地位。通过这种公私合作模式，伊利诺伊州有望成为全球量子计算和量子信息科学的中心之一，为该地区的科技创新和经济发展开辟新的可能性。 “几十年来，量子计算机在理论上一直很有希望，但开发这项技术并从炒作到现实所需的是伊利诺伊州量子和微电子园等基础设施项目所必需的。普利兹克州长和伊利诺伊州州长了解释放量子计算潜力需要什么，我们很高兴能与他们合作，并在这个标志性地点用美国第一台实用规模的量子计算机来锚定该州的量子战略。”PsiQuantum首席执行官兼联合创始人Jeremy O'Brien（杰里米·奥布莱恩）教授说。 “考虑到量子计算技术具有无限的潜力，我们必须致力于在全国范围内建立量子伙伴关系、研究和基础设施，这一点至关重要。在伊利诺伊州，我们正在通过这个首创的量子公园引领潮流，将利益相关者、专家和未来几代量子领导者联合起来。我很感激PsiQuantum将成为我们的主要租户，因为我们启动了这项激动人心的合作，以创造未来的就业机会，而PsiQuantum选择芝加哥巩固了我们作为全球量子计算中心的地位。”J.B. Pritzker表示。 PsiQuantum何以接得政府橄榄枝？
PsiQuantum的总部位于加利福尼亚州帕洛阿尔托，在加利福尼亚州圣何塞设有研发基地、纽约州马耳他、和英国达斯伯里。该公司与多个美国政府机构有着长期的合作关系，包括 DARPA 通过其US2QC计划、空军研究实验室（AFRL）和美国能源部。 2022年10月，PsiQuantum宣布与位于纽约州罗马的空军研究实验室（AFRL）签订价值2250万美元的合同，正式确立双方在量子计算领域的合作伙伴关系。该项目使PsiQuantum和AFRL在量子光子芯片上的合作成为可能，这些先进的量子光子芯片将由PsiQuantum和AFRL共同设计。 2023年9月，PsiQuantum宣布与美国能源部（DOE）的SLAC国家加速器实验室（SLAC National Accelerator Laboratory）合作，利用SLAC现有的基础设施和低温工程专业知识，证明现有低温冷却解决方案的可行性，以支持构建大规模纠错量子计算机。这项工作是根据与斯坦福大学的合作研究与开发协议进行的，斯坦福大学为美国能源部运营SLAC。 图：SLAC国家加速器实验室
2024年1月9日，PsiQuantum宣布与DARPA签订合同，继续开展公用事业规模量子计算未被探索的系统（US2QC）计划，该计划旨在确定一种未被充分探索的量子计算方法——如PsiQuantum的光子方法——是否能够比传统预测更快地实现公用事业规模的操作。 早在2023年1月宣布的初始阶段，PsiQuantum就与来自政府的专门专家团队密切合作，旨在验证和评估公司技术的状态，以及光子方法作为构建世界上第一台公用事业规模、容错量子计算机的手段的未来可行性。政府长达一年的努力确定，PsiQuantum的光子方法值得提升到US2QC计划的下一阶段。 2024年4月，澳大利亚联邦和昆士兰州政府宣布为PsiQuantum提供6.2亿美元的一揽子融资计划，用于在澳大利亚布里斯班建造第一台公用事业规模的容错量子计算机。PsiQuantum在澳大利亚的计划保持不变，该公司最近宣布与昆士兰州的顶级学术机构建立新的合作伙伴关系，并在布里斯班扩大业务。
图：PsiQuantum在澳大利亚布里斯班工作环境示意图 来源：PsiQuantum
PsiQuantum的合作伙伴关系不仅限于财务支持，还包括与政府实验室和学术机构的深度技术协作。这种合作模式促进了知识的交流和技术的共同进步，有助于克服量子计算发展过程中的重大挑战，如量子比特的稳定性、量子纠错算法的开发以及量子计算机的可扩展性。 这些合作项目不仅凸显了PsiQuantum在量子技术领域的研发实力和创新能力，也反映了其在全球范围内构建量子计算生态系统的雄心。通过与政府机构的紧密合作，PsiQuantum得以利用丰富的资源和专业知识，加速量子计算机从理论到实践的转变。 此外，PsiQuantum在量子领域的建树也得到了国际认可。澳大利亚政府对其的投资计划不仅证明了PsiQuantum技术的前瞻性，也展示了其在全球量子计算竞赛中的竞争力。这些国际合作项目为PsiQuantum提供了进一步扩展其研究和开发工作的平台，同时也为量子技术的应用开辟了新的领域和市场。 投资量子园区，多方共赢？
芝加哥市市长Brandon Johnson（布兰登·约翰逊）认为PsiQuantum在芝加哥市的投资是向未来发展的一个开创性的巨大飞跃，使芝加哥成为美国首个公共事业规模量子计算机的自豪所在地。他强调，这个重大项目将彻底改变医药和清洁能源领域，创造无数就业机会，并推动经济增长。他们正携手为南区带来一个创新、公平和可持续性的新时代，巩固芝加哥作为全球技术进步中心的地位。 为了支持量子公园并帮助建立更强大的量子生态系统，PsiQuantum将与伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校、芝加哥大学、伊利诺伊大学芝加哥分校和西北大学合作，合作开展研究项目，并探索开发量子应用教育项目的机会。PsiQuantum在芝加哥的业务将在未来五年内创造至少150个工作岗位，对于培养一支强大的劳动力队伍至关重要，不仅包括量子物理学博士，还包括机械工程、光学工程、电气工程、软件开发和技术实验室工作等职业领域的专业人才。 伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校的校长Robert Jones（罗伯特·琼斯）表达了与PsiQuantum公司和州长办公室合作的兴奋之情，目标是将伊利诺伊量子和微电子公园（IQMP）打造成为世界领先的量子计算中心。他强调了伊利诺伊大学香槟分校以及其他大学合作伙伴将与PsiQuantum紧密合作，共同建设低温工厂，以支持美国首个基于公共事业规模的量子计算机。 他还提到，与PsiQuantum团队的合作将加强伊利诺伊州的量子技术劳动力，并推动这项技术进入一个新的量子现实。这表明了学术界与产业界的紧密合作对于推动量子技术发展的重要性，同时也突显了教育和研究机构在培养专业人才和推动科技创新方面的关键作用。 通过这种合作，伊利诺伊州不仅将成为量子计算研究和开发的热点，还将在全球范围内确立其在量子技术领域的领导地位。此外，这种合作还将有助于吸引更多的投资和人才，加速量子技术从实验室到市场的转化，为社会和经济带来深远的影响。 参考链接