Diamond Quantum Technology rör sig mot en ny resa

Nyligen började Quantum Brilliance leverera sitt rumstemperaturkvantdatorsystem till Fraunhofer IAF och Oak Ridge National Laboratory i USA, vilket markerar en vändpunkt för diamantkvantteknologi mot teknik praktiska . Företaget använder kväve -vakans (NV) som kvantbitar och uppnår sub nanometernivå i diammern genom att skanning av SCANIFIKTION, FÖRSTOMERA AV FÖRSTOMERA AV FÖRSTA OFFUNKTION OF TOLEGE OF TOLECHIFICE OF THEALT OF FALT OFFUNEL OF FALT OFFILERING AV POSTOME AV POSTOME Generation Commercialization . Samtidigt har det också initierat ett samarbete med European Microelectronics Center IMEC för att utforska införlivande av diamant i CMOS-kompatibla skivnivåprocesser, vilket försöker driva konstruktionen av Kvantprocessorer (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 wafer process line Introduktion, bilda en industriell prototyp med praktiska implementeringsscenarier .

Quantum Brilliance is currently one of the most highly engineered companies in the global diamond quantum chip field. The company uses nitrogen vacancy structures to construct quantum bits and has delivered its first quantum computing system to Fraunhofer IAF in Germany in 2024, and will deliver three standard systems to Oak Ridge National Laboratory in the United States in 2025. These systems are based on standard 19 inch rack 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 inference and localization modules i mobila taktiska terminaler .

 

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 and CPU to form a Hybrid Computing Node, som stöder tredjepartsutvecklingsteam för att utföra kvantneuralt nätverk och multimodal avkänningsalgoritmtest.

 

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 are incompatible links I CMOS -processen kommer IMEC att hjälpa till att överföra dem till sin nybyggda fotonikfabrik i Malaga, Spanien för processanpassning . Detta drag ses som en viktig symbol för utvecklingen av diamantchips från "experimentell utrustning" till "standardprocessnoder" .}

 

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 environments.

I Japan har Diamond Chip och Quantum Sensing Projects kommit in i scenen i multiavdelningens samarbete och marknadsföring . Sumitomo Electric är ett av de få företagen i världen med förmågan att massproducera elektronisk klass enkristall diamant .} dess Kobe -fabrik är kapabel att massa elektroniska klasser med en diamant med en termisk dirigensiering (1}}} dess Kobe Factory är kapabel av massproducerande elektroniska diammer med en diamant med en termisk dirigering (1}}} dess Kobe -fabrik är kapabel att massa elektroniska klasser med en diamant med en termisk dirigensiering (1}}} it Kobe Factory är kapabel av massproducerande elektroniska diammer med en diamant med en termisk dirigering. addition to supplying power semiconductor customers, it also serves as a substrate for NV devices and supports multiple Japanese government funded quantum research projects. In 2023, AIST and Sumitomo Electric will collaborate to promote high-sensitivity magnetic resonance detectors based on NV centers for the detection of micro magnetic signals in biological tissues. This system has now completed the construction av en liten prototyp i laboratoriet och går in i verifieringsstadiet i biosensing -applikationsscenarier .

 

I USA, förutom Ornl, genomför Akhan Semiconductor och HRL Laboratories också fysisk diamantchiputveckling . Akhan är engagerade i kommersiell utveckling av diamantelektroniska enheter och bygger integrerade kvantfotoniska chips, med målet att använda dem i taktiska kommunikation och militära sensorer {{1 {1} egineering och pagon -fokus baserade på diamant, med målet att använda dem i taktiska kommunikation och militära sensorer {{1 {1} -hagen och det är baserat på diamant, med målet att använda dem i taktiska kommunikation och militära sensorer {{1 {1} egineering och pagon -fokus baserade på diamant, med målet att använda dem i taktiska kommunikation och militära sensorer; Optoelectronic Control Interface Development of Diamond QPU . Dess team har avslöjat i en intern rapport 2024 att den har slutfört all-optisk kontrollförpackningstest för ett 16 QUBIT NV-arraychip .}

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, the Shanghai Institute of Technology and Physics of the Chinese Academy of Sciences and the Zhijiang Laboratory jointly developed a "quantum multi field detection chip", which achieved a 100 bit level NV sensing array structure and completed the first round of comparative testing in weak magnetic signal detection scenarios. The chip is still in the experimental prototype stage, but the project team has initiated software and hardware co validation with Inhemska laser- och FPGA -kontrolltillverkare .

 

National University of Defense Technology främjar också teknikprojektet för ett diamantbaserat magnetfältmätningssystem och har slutfört den övergripande testningen av en bärbar magnetflödesdetekteringsmodul . 2024, var systemet till att signalera övervakningsövervakning i en komplex elektromagnetisk miljö för en militär industriell park, med data Accoracy {{2 {2 {2} -hall) {2}) Det finns också rapporter om att Nanjing Minimalt Invasive Research Institute samarbetar med Diamond Thermal Management Material Manufacturer Tianke HEDA för att utveckla standard-chipavkänningsstrukturer på sin hög-renhet CVD-diamantplattform, med målet att tillhandahålla en inhemsk materialfundament med kommersiell potential för kvantsensorer .}

 

Diamond, som ett multifunktionellt material för kvantinformationsbärare, chipförpackningsmaterial och avkänningsplattformar, har visat potential för tekniska tillämpningar inom flera fält . Nästa tävlingssteg kanske inte längre handlar om "vem som kan bevisa genomförbarhet", men "vem kan distribuera stabilt, i satser och integrerbart"