法国量子计算初创公司Alice & Bob与法国国家科研中心(CEA)宣布达成新合作,旨在将量子处理器直接集成至现有高性能计算(HPC)中心。此举被视为欧洲在长期由美国主导的量子领域,向技术主权迈出的关键一步。

根据合作协议,Alice & Bob的软件栈将与CEA的Bull Qaptiva平台整合。双方意在攻克两大难题:一是实现量子资源与经典HPC工作流的无缝融合;二是挖掘早期容错量子计算机的实际应用价值。CEA希望将Qaptiva打造为英伟达CUDA-Q的欧洲替代方案,以避免AI开发过度依赖英伟达生态。

“猫量子比特”的技术突围

Alice & Bob的核心竞争力在于其独特的“猫量子比特”技术。该技术受薛定谔思想实验启发,通过硬件层面的双光子耗散抑制比特翻转错误。公司声称,相较于传统超导方案,该架构可将有用计算的物理量子比特开销降低多达200倍。

今年6月,Alice & Bob推出了首个完整系统Helium。该系统仅用18个猫量子比特即可编码一个逻辑量子比特,包含处理器、控制电子元件及监控接口在内的完整堆栈功耗约为40千瓦。这种高能效对于在国家实验室内部署本地化应用至关重要。

构建混合计算基础设施

软件桥梁在此次合作中与硬件同等重要。Qaptiva平台允许开发人员编写一次代码并针对多个量子后端,处理混合设置中的编排任务。Alice & Bob的Felis框架接入后,CEA超算中心的研究人员可智能路由工作负载:经典超算处理常规部分,量子处理器解决其具备优势的部分。

目前,CEA已托管Quandela和Pasqal两家法国公司的量子设备。Alice & Bob的系统计划于2027年到位,加入Joliot-Curie超级计算机,并最终融入欧洲艾克萨级计算机Alice Recoque。这一模式表明,法国正致力于建立量子与经典资源共存的混合设施,而非相互替代。

聚焦多体物理与工业落地

联合研究项目将聚焦凝聚态物理学中的多体问题,相关算法针对预计2030年左右出现的早期容错量子计算机。CEA项目负责人Jacques-Charles Lafoucriere表示,合作旨在定义具体且高影响力的用例,确保在系统成熟时,价值创造路径已获验证并准备规模化。

Alice & Bob首席执行官Théau Peronnin指出,通过Qaptiva集成到混合HPC/量子设置中,消除了采用摩擦,为工业级访问容错量子系统奠定了运营基础。此前,该公司已展示比特翻转寿命长达数十分钟甚至一小时的猫量子比特,远超多数超导量子比特表现。

尽管相位翻转仍是主要误差源,但噪声的高度偏向性使得外层纠错码可专注于单一故障类型。竞争对手如亚马逊AWS也已发布相关研究,而谷歌、IBM则追求不同路径。Alice & Bob公布的硬件效率数据——约1500个物理猫量子比特产生100个高保真逻辑量子比特——在纸面上极具吸引力,与某些路线图所需的百万级数量形成鲜明对比。

值得注意的是,Helium目前仍作为测试床存在,旨在进行大规模纠错协同设计,而非典型的产品发布。与此同时,Alice & Bob也与英伟达保持合作,利用GPU加速解码速度。这种并行策略揭示了一个核心趋势:未来的计算将是量子与经典的紧密结合,由实时协调软件驱动。

在法国《2030》计划支持下,Alice & Bob被选入GENCI基础设施,CEA则扮演研究者与锚定客户的双重角色。此次合作不仅提供了一条软件集成路径和明确的研究方向,更以2027年的部署目标,验证了基于自主误差抑制机制的技术路线可行性。