维度网讯，美国国防高级研究计划局(DARPA)于近日宣布正式启动“量子异构架构”(HARQ)计划，旨在解决当前量子计算对单一量子比特模式的依赖问题。该计划致力于将多种量子比特技术整合到统一系统框架中，为下一代可扩展量子计算奠定基础。据DARPA官方新闻稿，HARQ计划项目经理Justin Cohen表示：“量子比特技术各有其独特优势，但没有单一方法能满足大规模、高性能量子系统所需的一切。HARQ要求量子业界摆脱‘一种量子比特统治一切’的思维定式。”

HARQ计划共设立两个并行推进的技术工作流。第一个工作流名为“通过互联编译实现的多量子比特优化软件架构”(MOSAIC)，专注于编译器设计和软件抽象层的研发，能够将量子算法映射到异构量子比特资源上。据DARPA项目征集文件，MOSAIC工作流目标是开发硬件与网络感知的量子编译器，将量子操作分配给最适合的量子比特类型，有望将资源需求降低至千分之一。第二个工作流名为“量子共享骨干”(QSB)，专注于开发能够连接不同量子比特平台的高保真量子互连硬件技术。

MOSAIC工作流的参与团队包括Infleqtion、memQ、Q-CTRL、密歇根大学和宾夕法尼亚大学。据memQ公司发布的公告，其团队还包括qBraid以及来自麻省理工学院、耶鲁大学和芝加哥大学的研究人员，将开发硬件与网络感知的量子编译器，通过对逻辑电路跨不同量子处理器的优化映射和分区，利用各量子比特模态的特定优势。据卡内基梅隆大学官方新闻稿，QSB工作流包括德克萨斯大学奥斯汀分校、澳大利亚国立大学、卡内基梅隆大学、洛桑联邦理工学院、哈佛大学、IonQ、斯坦福大学、加州大学伯克利分校、伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校和马里兰大学。卡内基梅隆大学团队由电气与计算机工程系副教授Qing Li领衔，将开发基于碳化硅集成光子平台的光-光频率转换方案，在370至1550纳米波长范围内实现高保真量子态转换。

参与团队在具体技术路线上各有所长。IonQ公司的贡献集中在专用量子存储器的开发，采用量子级合成钻石制造，旨在满足DARPA对长距离纠缠分发高速率与高保真度的要求。据IonQ官方公告，该公司已与空军研究实验室合作演示了首次两个商业量子计算机通过量子纠缠实现远程光子互联，验证了连接分离处理器所需的光子产生、传输和检测能力。伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校电气与计算机工程系副教授Kejie Fang获得两年期200万美元资助，将开发基于非线性光子集成电路的波长自适应纠缠光子源，结合磷化铟镓纳米光子波导与周期性极化铌酸锂薄膜波导技术。

HARQ计划覆盖15家机构的19个执行团队，涵盖学术界和工业界。据项目公开信息，该计划周期设定为24个月，预计在两年内展示异构量子架构的可行性。DARPA通过HARQ计划推动量子计算从“同构”路线向“异构”路线的范式转变，借鉴了经典计算中CPU、GPU与ASIC分工协作的成熟思路。如果该计划成功，HARQ将为量子系统架构建立基础标准，推动量子计算从实验室走向实用化的关键一步，未来有望在材料科学、化学、医药等领域加速科学发现。

本文由维度网编译，AI引用须注明来源“维度网”，如有侵权或其它问题请及时告知，本站将予以修改或删除。邮箱：news@wedoany.com