美国量子网络建设再进一步。离子阱量子技术开发商 IonQ 获得美国空军研究实验室（AFRL）750万美元第二阶段拨款，将通过量子频率转换与自由空间光通信技术，扩展纽约州罗马市的量子网络设施，探索异构量子计算机之间的互联。
750万美元拨款落地，合作进入第二阶段
近日，IonQ（纽交所代码：IONQ）获得美国空军研究实验室（AFRL）提供的750万美元第二阶段后续拨款，用于扩建其位于纽约州罗马市的量子网络设施。
此次拨款落实了双方此前达成的、总额达2110万美元的多年期合作协议中的既定选项。该合作始于 IonQ 收购量子网络专业公司 Qubitekk 之后。
第一阶段主要构建基于光纤的纠缠分发链路，为量子网络建立基础设施。第二阶段则进一步部署硬件与控制系统，目标是利用商用电信光纤和自由空间链路，实现不同类型量子计算机之间的互联。
量子频率转换：突破光传输瓶颈
量子网络面临的关键挑战之一，是如何连接不同硬件系统，并确保量子信息能够通过长距离通信链路可靠传输。
离子阱量子系统发射的单光子具有特定波长。当光子进入标准电信光纤或大气传输环境时，可能因波长不匹配等因素产生较大损耗。
为解决这一问题，IonQ 在第二阶段升级中部署了专用量子频率转换器（QFC）及兼容O波段的网络组件，将离子发射光子的波长转换至适合标准电信光纤传输的频段。
这使AFRL能够探索将IonQ现场量子计算硬件与外部异构量子处理单元（QPU）及商用光通信信道连接起来，为构建分布式量子计算架构创造条件。
自由空间光通信：面向移动与卫星网络
除光纤互联外，此次项目还集成了自由空间光通信技术，并通过自动指向、捕获与跟踪（PAT）系统控制光束连接。
与依赖固定光纤线路不同，自由空间光通信能够通过开放空间建立光链路，为移动式及潜在的卫星兼容型国防量子网络提供技术基础。
AFRL将借此评估在缺乏固定光纤基础设施的战术环境中，量子通信协议及纠缠路由的可行性。
持续合作，拓展国防量子技术布局
此次拨款是IonQ与AFRL持续合作的一部分。2024年，双方还签署了一项价值5450万美元的计算与网络研究协议。IonQ此前已在AFRL位于罗马市的设施内部署现场离子阱量子计算系统，并完成了美国国防高级研究计划局（DARPA）“HARQ”项目框架下的首次远程光子互连演示。
Anne’s Insight
这项合作的产业意义，不仅在于新增750万美元研发资金，更在于量子技术竞争正从单台量子计算机的性能，延伸至量子处理器、光通信和网络控制系统之间的协同能力。
未来，量子网络能否实现可靠互联，将取决于光子损耗、波长转换、链路稳定性及异构设备兼容等多重因素。对于国防应用而言，自由空间光通信也为探索不依赖固定光纤的量子链路提供了新方向。
量子计算解决单点算力问题，量子网络则进一步探索如何连接分布式量子资源。从实验设施走向复杂应用环境，网络互联能力或将成为量子产业下一阶段值得持续关注的竞争维度。
➡️ 看见技术，更要看见产业。
➡️ 全球量子观察｜量子行业应用｜量子前沿
➡️ Stay curious, Stay ahead.
