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Diraq与Dell合作推进硅QPU与经典HPC集成

更新时间 2026-09-21来源 光子盒QUANTUMCHINA正文 2000字阅读约 7分钟6 张图片

9月18日,澳大利亚硅量子计算企业Diraq宣布与Dell Technologies开展技术合作,共同探索硅量子处理器(QPU)与高性能经典计算系统的集成。Dell Technologies已在Diraq位于悉尼的实验室部署一套小型高性能计算集群,与Diraq的硅自旋量子硬件共同构成量子—经典混合计算测试环境。

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双方将围绕低延迟互连、混合任务调度、量子比特自动校准以及量子纠错等环节开展联合测试,目标是解决QPU进入商业数据中心时面临的系统集成问题。

目前,这项合作仍处于技术测试和系统集成阶段。双方将把QPU接入更接近真实数据中心的经典计算环境,验证量子硬件、控制软件和服务器基础设施的协同运行能力。

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QPU运行需要经典计算系统支持

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QPU是量子计算系统的核心组件,但其运行仍需要经典计算资源提供控制、数据处理和任务调度等支持。

量子比特的初始化、校准和控制需要经典电子设备;量子测量产生的数据需要经典服务器处理;量子算法的任务拆分、参数更新和结果分析,同样依赖CPU、GPU及高性能计算集群。随着量子比特数量增加,量子纠错需要持续获取和处理大量测量信息,并由经典计算系统快速识别错误、生成反馈指令。

在许多应用场景中,QPU更可能作为专用加速器,与高性能计算和人工智能基础设施协同运行,而不是完全替代经典计算机。

当前不少量子实验系统仍依赖定制化控制设备和相对独立的软件环境。这类架构能够满足当前实验研究需求,但要进入商业数据中心,还需要解决设备接口、任务调度、通信延迟和系统运维等问题。

Diraq与Dell Technologies此次合作,正是希望在量子硬件和企业级计算基础设施之间建立连接。

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双方推动硅QPU与经典计算基础设施集成

(一)搭建共址量子—经典计算测试环境

此次合作采取共址部署方式。Dell Technologies已将一套小型高性能计算集群部署在Diraq位于悉尼的实验室,使经典计算资源与硅自旋量子硬件处于同一测试环境。

共址部署可以缩短两类硬件之间的通信距离,为低延迟的量子—经典闭环操作提供条件。在量子比特校准、测量结果处理和量子纠错过程中,QPU需要与经典服务器频繁交换数据。经典系统需要快速处理测量结果,并根据计算结果向量子硬件发送后续控制指令。

双方计划研究混合工作流的调度与编排,并调整Dell Technologies的软件层,探索利用经典计算资源实现量子比特的自动校准和调节。合作还将测试适用于现阶段硬件的量子纠错流程,为今后更大规模的纠错系统积累软硬件协同经验。

(二)硅自旋路线为规模化集成提供基础

Diraq采用硅自旋量子比特技术,通过控制硅材料中电子的自旋状态编码量子信息。该路线的一项特点,是可以采用与标准CMOS工艺兼容的半导体制造技术,有望利用现有硅芯片产业的制造、封装和测试基础,提高量子芯片的集成度。

Diraq负责开发硅量子硬件,Dell Technologies则提供高性能计算服务器以及相关软件和基础设施能力。两类技术的结合,有助于验证硅QPU能否逐步以专用加速器的形式融入经典计算环境。

不过,制造工艺兼容并不意味着大规模硅QPU已经实现。量子比特的一致性、控制线路、低温运行和量子纠错等问题仍需进一步解决。此次合作建立的是量子硬件与经典基础设施之间的测试连接,并不代表硅QPU已经具备大规模数据中心部署能力。

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合作瞄准混合计算应用

双方还计划评估量子—经典混合计算在大规模优化、供应链物流、金融投资组合建模和人工智能辅助药物发现等方向的应用潜力。

在设想的混合计算模式中,经典高性能计算系统可以承担数据预处理、任务分解和结果分析,QPU则负责尝试处理适合量子算法的特定环节。两类计算资源需要通过统一的软件系统进行调度,才能形成完整的应用工作流。

不过,双方目前开展的主要是技术测试和系统集成,尚未宣布在上述应用中实现量子优势,也没有公布相关性能指标。现阶段的重点,是在实际硬件环境中验证低延迟互连、自动化控制和混合任务编排等方案。

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结语

Diraq与Dell Technologies的合作反映出,量子计算产业正在从单一量子芯片研发逐步走向完整系统集成。Dell Technologies在Diraq实验室部署高性能计算集群,双方将以此测试低延迟互连、自动化校准、混合任务编排和量子纠错等环节。

目前,这项合作仍处于技术验证阶段,尚未公布应用性能或量子优势结果,但它为硅QPU未来接入企业级计算基础设施提供了测试环境。随着量子硬件继续发展,QPU能否与经典计算资源实现低延迟、自动化和可扩展的协同,将成为其进入数据中心和实际应用的重要条件。

参考链接

https://www.diraq.com/newsdesk/diraq-and-dell-technologies-are-building-a-bridge-between-quantum-and-classical-computing

文章标签学术研究应用落地
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