告别低温?世界首台百比特级的NV色心商用室温量子计算机问世!
发布时间:
2026-07-22
告别低温?世界首台百比特级的NV色心商用室温量子计算机问世!
近日,德国量子计算公司SAXON Q宣布,其基于金刚石NV色心的量子计算系统SXQ128和SXQ512现已可以投入商业使用。这些系统无需低温冷却或真空环境,在室温下即可正常运行。这是迄今为止首款量子位数超过10的NV色心量子计算机。

SXQ128和SXQ512分别拥有128和512个量子比特,基于金刚石NV色心材料及多核架构,能用于各种量子计算任务,包括化学模拟、优化以及量子机器学习等。SAXON Q表示,其NV色心平台专为可扩展的量子计算应用而设计。目前的系统已经达到交付水平,未来还将进一步扩展,以支持更复杂的架构。

传统NV色心制备方法,通常只有1%~10%的植入原子能够转化为可工作的量子比特。SAXON Q自主研发的硫共注入工艺,可将转换率提高到85%以上,解决了NV色心量子计算机规模化过程中最根本的挑战之一。由此制备得到的量子比特可实现高达99.92%的保真度,即平均每1000次操作错误不足一次。同时,量子态在室温下就能够保持足够长的稳定时间,以完成复杂的实际计算,而不会因退相干而失效。

SAXON Q平台还是目前唯一能够同时协调多个量子处理核心协同计算的商用NV色心量子计算系统。依托其自主研发的多核量子操作系统:
SXQ128每个核心可提供8个完全纠缠的量子比特,可支持多种量子应用,包括变分算法、量子化学模拟和量子振幅估计;
SXQ512每个核心可提供16个完全纠缠的量子比特,建立在相同架构之上,通过增加更多NV色心模块、提升每个核心的量子比特数量,大幅扩展了计算能力,可解决更多类型的问题,更适用于要求更高的科研和应用计算任务。

两款产品均采用模块化设计,使用户能够从SXQ128起步,并通过升级金刚石芯片或增加更多核心,逐步扩展量子计算能力,为企业提供一种能够随着需求不断成长的量子计算平台。

这两种设备都可在室温下运行,无需低温冷却、真空设备或特殊设施。这意味着用户可以轻松利用这些设备来运行量子卷积神经网络、进行化学模拟、加速材料研究,从而推动下一代计算技术的发展。
这两种设备可以直接安装在标准服务器的机架中,接入普通电力供应系统,无需像其他量子计算那样进行复杂的环境控制和反复校准即可持续运行。与基于GPU的解决方案相比,SAXON Q的能效要高得多——在实际运行中持续表现出6~10倍的能效优势,从而进一步降低其综合部署成本。

SAXON Q的联合创始人兼首席执行官马里乌斯·格伦德曼是德国莱比锡大学实验物理学教授,他表示:“三十年来,NV色心量子计算技术面临的挑战主要在于制造工艺——关键在于我们是否能够以足够高的精度和良率布置量子比特,从而构建一套能够在实验室之外正常工作的系统。如今,我们已经解决了这个问题。SXQ128和SXQ512的运行方式完全符合计算机应有的特性:可靠、稳定,而且无需一支专家团队来长期维护。”
目前,两套上一代SAXON Q系统(4物理比特)已分别部署于德国航空航天中心(DLR)和弗劳恩霍夫IWU研究所,研究人员可在本地或通过云API使用这些系统。

弗劳恩霍夫IWU数字化生产孪生部门负责人表示:“我们从2025年6月开始使用SAXON Q的移动式量子计算系统,用于材料加工和机器人领域的工业优化。自安装以来,该系统始终在室温下连续运行,其量子门保真度甚至超过了我们在招标文件中提出的性能指标。”

长久以来,超导、离子阱、中性原子等主流量子计算路线大多依赖超低温、超高真空严苛运行条件,设备操作门槛和运维成本居高不下。金刚石NV色心路线凭借室温运行、可机架部署的独特优势,走出了一条差异化赛道。
SAXON Q这批商用室温量子计算系统的推出,印证了固态自旋量子比特具备规模化工程落地的巨大潜力,补齐了现有量子材料体系面向工业化、轻量化、低成本部署的重要环节。不过也应当客观看到,现阶段NV色心体系依然面临单核心比特数量少、大规模有序排布困难等现实问题。
在SAXON Q的产品发展规划中,量子纠错能力和逻辑量子比特架构重要组成部分,未来平台的量子比特数目将扩展至10,000以上。长远规划,SAXON Q还计划推出面向数据中心的量子协处理器,以及最终能够用于嵌入式系统和大众市场的芯片级量子处理器。

参考链接:
https://thequantuminsider.com/2026/07/21/saxon-q-diamond-nv-center-quantum-computers/
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