亚马逊云科技(AWS)正通过深化与量子计算初创公司QuEra Computing Inc.的战略合作,加速推动容错量子计算机从实验室走向商业化应用。双方宣布将在未来两年内将全球首批具备实用价值的容错量子设备引入AWS云平台,并设定2028年为关键里程碑——届时研究人员将通过AWS Braket服务,利用具备百万次量子操作能力的量子计算机攻克复杂科学难题。
QuEra的量子计算方案基于哈佛大学与麻省理工学院联合研发的"中性原子"技术,其核心在于利用高度聚焦的激光束操控处于激发态的里德堡原子。这些原子的电子处于高能级状态,能够与电磁场产生强烈相互作用,从而形成稳定的量子比特阵列。与传统超导电路方案需将系统冷却至接近绝对零度不同,QuEra的技术通过光学镊子实现原子级精准控制,既避免了极端低温环境,又支持动态重构量子比特排列,为大规模量子计算提供了新路径。
量子计算的商业化进程长期受制于容错难题。量子比特对环境干扰极度敏感,微小震动或磁场波动都可能导致计算错误。QuEra首席科学官米哈伊尔·卢金教授指出,该公司已验证中性原子架构在空间维度扩展的可行性,单个计算模块可支持数千个量子比特的相干运算。其激光操控系统如同"光学镊子",能实时调整每个原子的量子态,确保计算过程中的稳定性。
AWS与QuEra的合作始于2022年。当时,QuEra在AWS Braket平台推出了首款256量子比特模拟设备Aquila,作为技术验证。作为亚马逊全托管量子云服务,AWS Braket现已集成IonQ、Rigetti Computing、Alpine Quantum Technologies等多家公司的量子系统,支持开发者在经典云计算环境中运行混合量子算法。此次合作升级后,双方计划在2028年推出名为Libra的新一代量子计算机,其性能指标包括:数百个逻辑纠错量子比特、每秒百万次量子操作,以及兆级量子操作容量。
Libra系统的潜在应用领域涵盖先进材料研发、高能物理模拟和量子化学计算。AWS预计,随着量子处理器与经典芯片及AI加速器的协同工作成为常态,药物研发、金融服务等行业也将迎来突破。例如,量子计算可加速分子级药物模拟,或优化金融风险模型中的复杂计算。
尽管2028年的目标充满挑战,但双方视其为长期技术演进的第一步。QuEra表示,未来将持续优化Libra系统的纠错能力和可扩展性,而AWS则通过量子计算中心推进基于"猫量子比特"的自主研发路线。AWS认为,量子计算领域不会出现单一技术垄断,不同架构将在特定应用场景中形成优势互补——正如企业会根据工作负载选择数据库类型,未来量子系统的选择也将取决于具体问题需求。
目前,AWS Braket已支持多种量子计算设备,包括IonQ的Forte/Aria系统、Rigetti的Ankaa/Aspen机器,以及Alpine Quantum Technologies的IBEX Q1。通过深度集成经典云计算资源,该平台允许开发者在同一环境中混合运行经典算法与量子算法,降低量子计算的应用门槛。随着Libra系统的加入,AWS的量子生态将进一步覆盖从原型验证到商业落地的全链条需求。

