计算机技术包括哪些研究方向，计算机哪个研究方向比较有前景

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加拿大魁北克省经济和创新部、非营利组织Calcul Québec（魁北克计算）和量子计算公司Anyon Systems正式宣布即将推出一款专门用于公共研究并完全在魁北克设计的超导量子计算机。

Calcul Québec总干事Suzanne Talon说：“托管和支持量子计算机将使研究界能够开发和测试新的量子算法，同时确保开发的所有知识产权仍然是魁北克机构的财产。随着开源软件的发展，该基础设施将有益于全国甚至全球。”

Anyon Systems创始人兼首席执行官Alireza Najafi-Yazdi表示:“在过去的七年里，我们开发了涉及量子计算机完整垂直硬件堆栈的独特技术。我们设计和制造超导量子处理器(QPU)、量子控制电子设备以及承载QPU的超低温制冷系统。”

量子计算是一项很有前途的技术，有可能在不久的将来突破当前的计算极限。这项技术可以彻底改变密码学、优化问题和量子材料模拟等领域。

Calcul Québec科学总监Marie-Jean Meurs说：“我们必须从今天开始规划如何支持科学领域，以便它能够利用这项技术。购入这台量子计算机后，我们将有助于培养高素质的编程研究专业人员，使其能够利用这项新兴技术。”

总部位于蒙特利尔的Anyon Systems成立于2014年，是加拿大第一家制造基于门的通用量子计算平台的公司，为客户提供交钥匙的超导量子计算机。在物理学中，Anyon的意思是任意子。

在设计全栈硬件和软件(包括新型超导量子处理器、控制电子设备和低温系统)方面，Anyon Systems拥有独特的专业知识和卓越的团队。

早在2017年，谷歌为了设计出更好的量子计算处理器，利用Anyon Systems的计算工具和模拟软件，帮助预测复杂的问题和表征多量子比特量子处理器的各种相互作用。

经过6年多的密集研发努力，2020年12月，Anyon Systems宣布，向加拿大国防部国防研究与发展局（DRDC）交付加拿大第一台基于门的量子计算机。该量子计算机采用Anyon的育空（Yukon）一代超导量子处理器，该处理器由公司专有的低温系统冷却并由公司内部的量子电子设备控制。这台以加拿大最西部地区命名的量子计算机将使DRDC的研究人员能够探索量子计算来解决他们感兴趣的问题。

Yukon超导量子处理器

该处理器的性能指标如下，单量子比特门平均保真度99.8%(独立)和99.7%(并行)，门持续时间15纳秒；双量子比特门平均保真度95.6%，门持续时间35纳秒。其中单量子比特门保真度达到世界领先水平，双量子比特门保真度较低(祖冲之二号为99.4%)。

相干时间方面，T1=10微秒、T2echo=8微秒、T2ramsey=4微秒，在超导体系中相对落后，例如IBM处理器的T1最长可以达到100微秒。

Yukon超导量子处理器性能指标

基于Yukon量子处理器，Anyon推出了一体式超导量子计算机Qube，可无缝集成到现有高性能计算(HPC)中心。该系统的低温和电子系统封装在一个独立单元中。模块化设计便于运输、组装、测试和维修。

Qube采用用户友好的人机界面，由于其闭环低温系统，只需很少的维护。该系统被设计成可扩展的，因此可以使用具有越来越多量子比特的量子芯片进行升级。

超导量子计算机Qube

Anyon向Calcul Québec出售的量子计算机将与Narval和Beluga超级计算机一起安装在加拿大高等技术学院。Calcul Québec和已经加入的研究团队将在2023年春季进行首次测试，并有望将这一资源提供给整个魁北克研究界。

Calcul Québec是一个非营利组织，其成员是学术机构和研究中心。这个项目得到了魁北克经济和创新部的资助。

从最近的量子计算领域一系列公告来看，量子计算机与HPC中心的集成是目前量子计算发展的显著趋势。量子计算机不会取代现有的经典计算机，已经是业内共识。

就在最近，澳大利亚Pawsey超级计算中心安装了第一台Quantum Brilliance室温金刚石量子计算机；法国量子计算初创公司Pasqal分别向法国国家大型计算中心(GENCI)和德国于利希超级计算中心(JSC)出售一台100+量子比特的中性原子量子模拟器。

去年，量子计算公司IQM宣布将其量子计算机集成到德国莱布尼茨超级计算中心；服务器芯片公司Ampere也与量子计算公司Rigetti建立了HPC集成合作伙伴关系。

对于与HPC的集成，Anyon创始人兼首席执行官Najafi-Yazdi表示：“将产品出售给领先是Anyon的另一个重要里程碑，我们期望在2023年上半年调试集成量子计算机。该系统将通过现有基础设施提供给加拿大学术界和研究界。”

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