QSolid合作项目的目标是建立一个基于德国尖端技术的完整量子计算机，该项目刚刚启动，德国联邦教育和研究部已经为未来五年拨款7630万欧元(8400万美元)。这个项目的核心是高质量的量子比特，也就是高保真度的量子比特。在早期阶段，这台量子计算机将被整合到Forschungszentrum Jülich（德国于利希研究中心）的超级计算基础设施中，并将包含几个下一代超导量子处理器，其中包括一个“moonshot”系统，该系统的计算能力已被证明超过了传统计算机。首个示范将于2024年年中投入使用，并将使测试应用程序和行业标准基准成为可能。
量子计算机有望在材料和药物开发以及优化交通管理方案方面取得突破性进展。在未来，它们可以在某些任务上大大超过传统超级计算机的能力。然而，该技术仍处于起步阶段。虽然开发一个可用的量子计算机伴随着巨大的挑战，但它也提供了一个从一开始就制定行业标准和确保知识产权的机会。
为了给商业化铺平道路，25家领先的德国公司和研究机构已经在合作项目QSolid中联合起来。这个由于利希研究中心协调的研究联合体是德国最大的同类项目。项目合作伙伴旨在为基于超导量子比特的演示器开发一个全面的生态系统，该系统将通过于利希统一量子计算基础设施（JUNIQ）供外部用户使用，并根据他们的个人需求进行定制。
合作伙伴的目标是开发一个包含各种量子处理器的系统，该系统基于下一代超导电路，错误率较低。这种方法被国际社会认为是最前沿的，谷歌、IBM和英特尔等公司也在使用。这台多处理器机器将位于于利希研究中心，它将平行运行至少三个不同的量子芯片：一个计算能力超过传统超级计算机的 "moonshot "系统，一个旨在为产业界进行量子计算的特定应用系统，以及一个优先开发数字双胞胎和工业标准的基准平台。
“我们的重点是提高量子比特的质量，这是我们在QSolid各个层面上都追求的目标，”于利希研究中心的Frank Wilhelm-Mauch教授表示。量子比特易出错的特性是量子计算机发展的一个症结所在。用于存储量子信息的量子态对外部影响的反应极为敏感。它们通常在所有计算操作完成之前就中断了。
“我们考虑的优化是从错误率特别低的下一代超导电路开始，例如，我们计划使用高精度制造方法和新材料系统来实现这一目标。其他基本要素包括量子比特的最佳控制，以及基于固件级别的人工智能 (AI) 的最先进的错误避免方法，QSolid的目标是设定新标准，”Wilhelm-Mauch解释称。
为了实现在德国制造独立量子计算机的宏伟目标，QSolid正汇集来自全国各地的研究机构、公司和初创企业。来自Jülich的Peter Grünberg研究所的七个子研究所为该项目贡献他们的专业知识；Jülich超级计算中心 (JSC)、中央工程、电子和分析研究所 (ZEA-2) 以及从于利希研究中心分拆出来的Qruise也承担了许多重要任务。其他提供宝贵专业知识的研究合作伙伴包括Fraunhofer IPMS和Fraunhofer IZM-ASSID、卡尔斯鲁厄理工学院 (KIT)、耶拿莱布尼茨IPHT、国家计量研究所 (PTB)、CiS Forschungsinstitut für Mikrosensorik，以及乌尔姆大学、斯图加特大学、柏林自由大学、康斯坦茨大学、科隆大学和杜塞尔多夫海因里希海涅大学。
许多制造商和初创企业都参与了建立国家开发和供应链的过程。ParityQC、HQS、Rosenberger HF-Technik、IQM、supracon、ParTec、Racyics、AdMOS、LPKF Laser & Electronics、Atotech、Atos science+computing ag、格芯（Globalfoundries）和苏黎世仪器德国公司（Zurich Instruments Germany）作为项目合作伙伴参与其中，这让他们有机会制定第一个行业标准，并在早期阶段开发这一技术的潜力。
在开发其超导量子架构时，QSolid可以借鉴包括Rami Barends教授在内的多位专家的经验，Rami Barends教授于去年秋天从谷歌的研究团队转到于利希研究中心。下一代量子处理器将主要在于利希研究中心的亥姆霍兹纳米工厂制造。这个由亥姆霍兹协会运营的1000平方米的洁净室综合体，配备了用于生产和表征量子组件的最先进的设施。到2025年，一个额外的设施将以亥姆霍兹量子中心 (HQC) 的形式建造，这是一个专门为量子计算设计的实验室基础设施。
QSolid计划中的第一批演示器原型正在耶拿的莱布尼茨IHPT生产，预计将于2024年投入运营。超导电路生产线已经在IHPT到位，并将被转换成一条超导量子电路的试点生产线，作为QSolid项目的一部分。
为了帮助实现项目目标，已经开展重要的前期工作。欧洲旗舰项目OpenSuperQ以及2021年启动的DAQC和GeQcos合作项目成果将被纳入QSolid的活动。
[1].https://www.hpcwire.com/off-the-wire/german-quantum-project-qsolid-to-integrate-with-jsc-supercomputing-infrastructure/
[2].https://www.c114.com.cn/news/116/a1190183.html
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