加拿大公司 Xanadu Quantum Technologies 相信光子是量子計算的未來，近日與荷蘭巨頭 ASML 建立合作關係，ASML 的光刻機已是半導體產業的基石。雙方目標是解決一個看似簡單卻長期暗中限制光子量子硬體發展的問題。
這個問題是由線邊緣粗糙度（LER）引起的光學損耗。當光刻設備刻蝕量子晶片上傳輸光子的微小波導時，邊緣並非完全平滑。這些微觀缺陷會散射光線，而在量子計算中，散射光意味著資訊損失。對於需要近乎完美的光子保真度才能運作的技術而言，即使納米級的粗糙度也是無法接受的。
為何光刻技術對量子光子學至關重要
ASML 最為人熟知的是建造極紫外光（EUV）光刻系統，這些系統被台積電和三星等公司用於製造全球最先進的傳統晶片。此合作標誌著 ASML 進入量子光子學領域。
此次合作將專注於為 Xanadu 的光子量子硬體開發專屬的光刻工藝。ASML 高級副總裁 Stan Baron 指出，隨著技術的成熟，有機會探索下一代光子學應用並完善製造方法。
Xanadu 的路線圖與雄心規模
Xanadu 在 NASDAQ 和 TSX 以 ticker XNDU 進行交易，並未將此視為研究上的好奇現象。該公司已制定一份路線圖，目標是在 2031 年前實現超過 1,000 個邏輯量子位元。作為參考，邏輯量子位元是經過錯誤校正、可靠的量子位元，能夠實際執行有用的運算，而非大多數量子公司發布頭條數字時所計數的嘈雜物理量子位元。
Xanadu 也在多倫多建設一座名為 Inception 的專用製造設施。該項目總造價為 8.93 億加元，其中 1.95 億加元來自加拿大聯邦資助。與 ASML 的合作直接影響該設施將使用的工具和流程。
「實現容錯和錯誤校正是量子計算行業的首要任務，」Xanadu 的首席執行官 Christian Weedbrook 博士表示，並指出此合作使公司能夠獲得先進的光刻技術，從而提升其硬體開發能力。
競爭格局與關注重點
量子計算產業在多種硬體方案中呈現分散狀態：超導量子位元（IBM、Google）、囚禁離子（IonQ、Quantinuum）、中性原子（QuEra、Pasqal）和光子學（Xanadu、PsiQuantum）。PsiQuantum 作為其最接近的光子學競爭對手，已與 GlobalFoundries 建立自身的晶圓代工合作關係。