Diamond Quantum Technology се движи към ново пътуване

Recently, Quantum Brilliance began delivering its room temperature quantum computing system to Fraunhofer IAF and Oak Ridge National Laboratory in the United States, marking a turning point for diamond quantum technology towards engineering practicality. The company uses nitrogen vacancy (NV) centers as quantum bits and achieves sub nanometer level defect localization in diamond through scanning probe technology, completing the transition from Проверка на прототипа към комерсиализация от първо поколение . В същото време тя също е започнала сътрудничество с Европейския център за микроелектроника IMEC, за да проучи включването на диамант в съвместими с CMOS процеси на вафли, като се опитва да задвижва изграждането на чип квантови процесори (QPUS) .}

With the global quantum computing and advanced sensing technology entering the engineering transformation stage, diamond materials are increasingly being used by enterprises and research institutions to build quantum chips and high-precision sensors due to their ability to support quantum state control under normal temperature and pressure conditions. Unlike laboratory results that only focus on principle verification, a group of enterprises have advanced to the stages of system delivery, equipment small-scale testing, and standard Въведение в процесите на вафли, формиране на индустриален прототип с практически сценарии за изпълнение .

Quantum Brilliance понастоящем е една от най -силно инженерните компании в глобалното поле за диамантен квантов чип . Компанията използва структури за ваканция на азот за конструиране на квантови битове и достави първата си система за квантова изчислителна система, за да бъде базирана в Германия, и ще достави три стандартни системи, за да се размине в Оузинг в Германия през 2024 г. и ще достави три стандартни системи в Oak Ridd packaging, integrated with Quantum Brilliance's self-developed quantum software development toolkit and NVIDIA CUDA-Q platform, supporting hybrid quantum classical computing models for high-performance molecular modeling, AI algorithm acceleration, and other scenario testing. The company is also collaborating with the Australian Department of Defense to test the performance of diamond quantum chips for edge AI модули за извод и локализация в мобилни тактически терминали .

 

Fraunhofer IAF is one of the Quantum Brilliance partners and the driving force behind the engineering application of diamond quantum sensing in Germany. The company undertook the core part of the DE Brill project - creating NV defect structures with sub nanometer precision in diamond crystals through a scanning probe system. In addition to technological research and development, Fraunhofer IAF has also launched a vehicle testing project for diamond quantum sensors with the support of the German Ministry of Defense, deployed in scenarios such as land navigation, submarine attitude measurement, and electromagnetic anomaly detection. In 2024, Fraunhofer officially released the QB-QDK 2.0 platform, which combines its diamond quantum processing unit with NVIDIA GPU и CPU за формиране на хибриден изчислителен възел, поддържащи екипи за разработка на трети страни за провеждане на квантова невронна мрежа и тестване на алгоритъм за мултимодално сензорно сензор.

 

IMEC is the largest semiconductor research center in Europe and is collaborating with Quantum Brilliance to incorporate diamond materials into the standard process flow of a 12 inch photonic wafer factory. According to the agreement between both parties, the goal is to establish a basic process line adapted to diamond within 12 months, including patterning, photolithography, ion implantation, and testing modules. If there са несъвместими връзки в процеса на CMOS, IMEC ще помогне за прехвърлянето им в новопостроената фабрика за фотоника в Малага, Испания за персонализиране на процеса . Този ход се разглежда като важен символ на еволюцията на диамантените чипове от "експериментално оборудване" до "стандартни процесорни възли" .}}

 

Oak Ridge National Laboratory (ORNL) is a key deployment unit of the US government in diamond quantum system testing. The laboratory has signed a procurement agreement and will receive three sets of Quantum Brilliance systems by 2025 for high-throughput parallel computing, quantum system interconnection, and chemical simulation experiment platform construction. ORNL is also advancing internal research projects to explore embedding diamond QPUs into its existing GPU computing arrays and comparing the practical differences in algorithm efficiency, power consumption, and module size of superconducting systems. At the same time, the Quantum Systems Accelerator project funded by the US Department of Energy has also included research on diamond quantum sensors, focusing on the development of quantum magnetic detectors in high radiation среди .

In Japan, the diamond chip and quantum sensing projects have entered the stage of multi departmental collaboration and promotion. Sumitomo Electric is one of the few companies in the world with the ability to mass produce electronic grade single crystal diamond. Its Kobe factory is capable of mass producing electronic grade diamond chips with a thermal conductivity exceeding 2000W/m · K . В допълнение към доставката на Power Semiconductor клиенти, той служи и като субстрат за NV устройства и поддържа множество японски правителствени, финансирани от квантови изследователски проекти . през 2023 г., AIST и Sumitomo Electric ще си сътрудничат за насърчаване Тъкани . Тази система вече е завършила изграждането на малък прототип в лабораторията и навлиза в етапа на проверка на сценариите за приложение на биосенсиране .

 

In the United States, in addition to ORNL, Akhan Semiconductor and HRL Laboratories are also conducting physical diamond chip development. Akhan is engaged in the commercial development of diamond electronic devices and is building integrated quantum photonic chips based on diamond, with the goal of using them in tactical communication systems and military precision sensors. HRL focuses more on the packaging Инженерният и оптоелектронен контрол на интерфейса Развитие на Diamond QPU . Нейният екип е разкрил във вътрешен доклад през 2024 г., че е попълнил тест за оптични контролни опаковки за 16 Qubit NV чип .

In China, the diamond quantum chip field has not yet formed a complete industrial chain, but some research institutions have made clear progress. The Institute of Physics of the Chinese Academy of Sciences has carried out the quantum coherent regulation experiment of the NV Center as early as 2019, and is currently promoting the stability research of the multi bit array based on the "stepped diamond structure". In 2023 г., Шанхайският институт за технологии и физика на Китайската академия на науките и лабораторията на Zhijiang съвместно разработи „квантов чип за откриване на полета“, който постигна 100 -битово ниво на NV сензорна структура и завърши първия кръг на сравнително тестване в слаби сценарии за откриване на магнит Валидиране на хардуер Co с производители на вътрешни лазерни и FPGA контролери .

 

The National University of Defense Technology is also advancing the engineering project of a diamond based magnetic field measurement system, and has completed the overall testing of a portable magnetic flux detection module. In 2024, the system was applied to signal shielding monitoring tasks in a complex electromagnetic environment of a military industrial park, with data accuracy 3-5 times better than traditional Hall Сензори . Има и съобщения, че Nanjing минимално инвазивният изследователски институт си сътрудничи с производителя на материали за управление на термично управление на диаманти Tianke Heda, за да разработи стандартни структури за сензор на чипа на своята CVD платформа за CVD с висока чист, с цел да се осигури вътрешна материална основа с търговски потенциал за квантови сензори.

 

Diamond, as a multifunctional material for quantum information carriers, chip packaging materials, and sensing platforms, has shown potential for engineering applications in multiple fields. The next stage of competition may no longer be about 'who can prove feasibility', but 'who can deploy stably, in batches, and integrably'