登录
 机构网站
  1. 首页
  2. 情报产品
  3. 快讯详情

《德国光子处理器开发商Q.ANT开发出全球首颗光子AI处理器》

  • 来源专题：集成电路与量子信息
  • 发布时间：2025-07-23

  • 德国光子处理器开发商Q.ANT近日向莱布尼茨超级计算中心(LRZ)交付了其原生处理服务器(NPS)，标志着光子协处理器首次集成到高性能计算(HPC)环境中。此次部署使LRZ能够在低能耗下评估AI和模拟工作负载的光子加速，并应用于气候建模、实时医学成像和聚变研究等。LRZ将通过多阶段评估，引入更先进的NPS单元，以深化研究并建立新的基准。 Q.ANT的光子芯片具有不产生热量、无需复杂冷却系统的优势，可实现高达90倍的功耗降低，同时提升数据中心容量达100倍。这种处理器不仅从研究阶段走向实际应用，还预示着未来高性能计算和节能人工智能的发展。 

    此前，Q.ANT通过A轮融资筹集了6200万欧元，用于扩大节能光子处理器的生产，并开发32位模拟光学处理器。该处理器基于薄膜铌酸锂技术，较传统处理器在性能和功耗方面有显著提升。

    与LRZ的合作是Q.ANT迈向实际应用的重要里程碑，并获得了德国联邦研究、技术与空间部的支持。随着光子计算技术的不断成熟，Q.ANT有望在未来定义高性能计算的新标准，并解决传统处理器面临的扩展和能耗挑战。

    原文链接：https://qant.com/press-releases/leibniz-supercomputing-centre-computes-with-light-worlds-first-photonic-ai-processor-from-q-ant-goes-into-operation/

  • 原文来源：http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=Mzg2NDgzNTQ4MA==&mid=2247789636&idx=7&sn=281d6c39584592149fe2cafa293ca25f&scene=0#wechat_redirect
74浏览量
原文链接
相关报告

  • 《全球首款光子AI处理器》
    • 来源专题：新一代信息技术
    • 编译者：张嘉璐
    • 发布时间：2025-07-29
    • 此次合作标志着模拟光子协处理器首次成功集成至实际运行的高性能计算（HPC）环境，使莱布尼茨超级计算中心（LRZ）能够评估光子加速技术在人工智能（AI）和模拟计算任务中的应用，为实现性能显著提升与能耗断崖式下降开辟了新途径。作为欧洲顶级数据中心之一，LRZ凭借其尖端基础设施和开创性研究，持续支持着多学科领域的突破性发现。 Q.ANT与LRZ的合作被视为重新定义数据中心性能、空间占用、能效和系统架构标准的重要尝试，开启了以光子驱动模拟计算解决AI基础设施扩展危机的新篇章。"光子处理器为加速AI和模拟计算任务提供了创新性解决方案，同时大幅降低环境足迹，"LRZ董事会主席Dieter Kranzlmüller教授表示，"Q.ANT的NPS系统可轻松集成至我们现有基础设施，使我们能立即评估其性能表现。" "与LRZ的合作具有决定性意义：这是历史上首次在实际工作负载下于HPC环境中运行光子处理器，"Q.ANT首席执行官Michael F?rtsch博士解释道，"这一进展表明，基于光子的处理器已从研究阶段迈入实际应用。这是到2030年将光子计算融入下一代计算机架构主流的关键一步。" 随着AI对计算需求的不断增长，高性能数据中心在功耗、散热和空间方面都面临极限挑战。而采用光子芯片则无需昂贵的冷却措施——因其完全不产生热量，同时得益于光的独特物理特性，能够在光子处理器上更快、更高效地完成复杂运算。 Q.ANT的光子技术开创了新一代高性能、高能效服务器解决方案：单工作负载功耗降低90倍（无芯片发热+冷却需求减少）数据中心容量提升100倍（计算密度增加+复杂运算加速）芯片所有计算操作均保持16位浮点精度，准确率近100%通过标准PCIe接口和x86软件兼容性无缝集成现有基础设施（支持PyTorch、TensorFlow、Keras等框架）Q.ANT的NPS系统利用光而非电进行复杂计算，可完全兼容现有数据中心硬件和软件环境。凭借x86兼容性，无需调整软件堆栈或改变服务器布局。NPS系统不仅能耗显著降低、芯片零发热，还能实现更高的计算密度。 这项由德国联邦教育及研究部资助的合作，旨在研究未来HPC环境中的数字-模拟混合架构。通过部署Q.ANT的NPS系统，LRZ将光子模拟计算纳入研究范围——这一技术在项目启动时还不具备可行性，如今因Q.ANT在光子学领域的突破而成为现实。LRZ表示，将利用Q.ANT的NPS系统为气候建模、实时医学成像、核聚变材料模拟等应用建立新的性能基准和实际用例。 LRZ的第一阶段评估工作包括：部署多台最新一代Q.ANT NPS系统、选定基准工作负载，并测试实际应用场景——特别是在AI推理、计算机视觉和物理模拟领域。后续阶段将引入第二代和第三代NPS系统进行更深入的评估。
    66浏览量
    原文链接

  • 《量子发射驱动的高速薄膜铌酸锂量子处理器》
    • 来源专题：光电情报网信息监测服务平台
    • 编译者：husisi
    • 发布时间：2023-05-26
    • 图：片上量子干涉的测量 实验装置示意图。 可扩展的光子量子计算体系结构需要光子处理设备。这样的平台依赖于低损耗、高速、可重新配置的电路。最近发表在Science Advances上的文章中，一个研究团队开发了一种具有薄膜铌酸锂的集成光子平台。科学家们利用纳米光子波导中的量子点将该平台与确定性固态单光子源集成在一起。 他们在低损耗电路中以几GHz的速度处理产生的光子，并在高速电路上实验实现了各种关键的光子量子信息处理功能；开发出四模式通用光子电路。这些结果表明，通过将集成光子学与固态确定性光子源相结合，可扩展量子技术的发展。 集成光子学量子技术的进展 量子技术在过去几年中不断进步，使量子硬件能够与经典超级计算机竞争并超越其能力。然而，在各种实际应用中大规模调节量子系统以及形成容错量子技术都具有挑战性。 光子学提供了一个很有前途的平台，可以为长程量子网络提供可扩展的量子硬件，该网络具有跨多个量子设备的互连和用于量子计算和模拟实验的光子电路。高质量的光子态和快速、低损耗的可编程电路是光子量子技术路由和处理应用的核心思想。研究人员最近开发了量子点等固态量子发射器，作为近理想、高效的不可区分光子源，以实现按需单光子源。 图：芯片展示 光量子信息处理 在这项研究中，Sund及其同事专注于在二氧化硅绝缘衬底上结合的单晶铌酸锂薄膜，因为它们具有强大的电光性能、高透明度和高折射率对比度，可以形成集成电路，因此是一种很有前途的平台。由于这些材料的透明度范围各不相同，它们非常适合与各种固态量子发射器配合使用，并与低温下的功能兼容。 在这项工作中，该团队首次描述了用于单光子水平量子信息处理的绝缘体上多模铌酸锂电路的开发。他们通过使用电路来调节和促进量子点单光子源发射的光的量子态的功能来实现这一点。该团队将波导集成量子点源发射的单光子注入铌酸锂光学电路，以显示光子量子信息处理的关键功能，例如可重新配置的通用酉电路上的多光子干涉。 集成光子平台 Sund及其同事说明了用于在绝缘体波导上实现单模铌酸锂的几何结构。他们通过电子束光刻和氩蚀刻在硅上二氧化硅衬底上结合的铌酸锂薄膜上实现了作为脊波导的光路。 在蚀刻后，他们用hydrogen silsesquioxane覆盖波导，并将光子集成电路光学耦合到单模光纤，以提高耦合效率。用马赫-曾德尔干涉仪实现了电光可调谐波导电路，该干涉仪配有定向耦合器和电可调谐移相器。该团队测试了调制器的高速性能，以评估所构建的光子集成电路的性能。 片上量子干涉 在光子量子信息处理过程中，研究人员通过片上Hong-Ou-Mandel实验研究了多光子量子干涉的可见性，以测试光子量子信息加工平台的性能。材料科学家通过使用嵌入光子和电子纳米结构中的自组装砷化铟量子点产生单光子。 该器件包含一个单面光子晶体波导和一个用于高效光子产生的浅蚀刻波导光栅，以及一个用于电噪声抑制和发射波长调谐的异质二极管。科学家们从量子点发射的单光子流中创建了双光子输入状态，同时使用芯片外多路分解器分离成对的连续光子，使光子能够同时到达芯片。然后，他们将光子导向单光子探测器进行符合探测。 集成单光子路由器 快速光子路由器在光子量子计算中具有重要意义。Sund及其同事通过旋转发射光子流来利用确定性量子发射器，用于量子网络，以降低光量子计算架构的成本。 该研究团队在铌酸锂平台上集成了快速移相器，并展示了用于量子点发射光子的片上光子路由器。实验装置中的解复用器包含三个级联在树形矩阵网络中的快速电光Mach-Zehnder干涉仪开关。整个实验电路显示了铌酸锂在绝缘体平台上路由量子点产生的光子的潜力。 通用四模干涉仪 具有可编程组件的多模量子光子干涉仪对于实现光子量子技术的核心功能至关重要，如多光子门和聚变测量，以实现用于量子计算实验或模拟量子模拟的电路。该团队探索了在绝缘体平台上进行此类实验的量子点铌酸锂的可能性，并实现了由六个马赫-曾德尔干涉仪和十个相位调制器组成的网络设计的干涉仪。然后，科学家们将实验数据的测量分布与理论预测进行了比较。 展望 通过这种方式，Patrik Sund及其同事展示了铌酸锂在绝缘体平台上处理新兴固态确定性源光子的前景。该平台可以针对可扩展的量子技术进行进一步优化。 该团队建议在实验过程中使用折射率更高的包层，以优化结果。绝缘体上的高速铌酸锂量子处理器提供了一种将量子光子技术扩展到光子纳米结构之外的途径，以实现大规模容错光子量子计算。
    421浏览量
    原文链接