Q.ANT在光计算与量子传感领域的突破

逍遥设计自动化

引言
% y  Q" W2 m2 Q* j3 NQ.ANT是位于德国斯图加特的量子芯片初创公司，在光计算和量子传感技术领域取得显著进展。近期成就展现了高能效计算和人机接口方面的创新发展，有望为多个行业带来革新[1]。
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图1：Q.ANT的光子处理器安装在PCI-Express接口上，专为人工智能推理、机器学习和物理模拟等计算密集型应用设计，这款先进的原生光处理单元能够提供更高的计算效率，同时降低能源消耗。
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. P6 _+ F4 O4 t- ^Q.ANT始于2018年，从德国通快公司(Trumpf)的研发实验室分离独立。公司的主要创新在于开发能耗仅为传统CMOS芯片1/30的光子处理器。这款处理器采用标准PCI-Express接口，为正在应对日益增长能源需求的数据中心提供了新的解决方案。
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: S3 n3 B- h, p6 A1 @3 ~) t图2：Q.ANT员工正在检查光子芯片

" g5 s& _: B; O6 c: b: sQ.ANT选择薄膜铌酸锂(TFLN)作为核心材料，利用其优良的电光特性实现高效光调制。公司建立了完整的制造基础设施，包括能够生产4英寸和6英寸晶圆的工厂，并计划扩展到8英寸晶圆生产。与斯图加特微电子研究所合作改造的90纳米节点CMOS代工线，目前年产能达2,000片晶圆，有望扩大到10,000片。
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6 U% a# o' I; w& ~图3：结构化光波导的光子芯片晶圆

( K! L; ?+ n3 |# d# ]1 q在人工智能应用方面，展现了令人瞩目的能力。2024年9月，Q.ANT推出光子处理器云端访问服务，在手写数字识别任务中实现95%的神经网络推理准确率。首席执行官Michael F?rtsch表示，这项技术可能将ChatGPT类推理成本从约30美分降低到每次查询不到1美分。
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在计算之外，Q.ANT还开发了出色的量子传感技术。粒子传感器可以实时分析2到700微米范围内的粒子，应用于工业藻类培养的生物反应器监测。Q.ANT还与博世、通快等合作伙伴共同开发量子陀螺仪，用于空间通信中立方体卫星的精确定位。

更引人注目的是Q.ANT在人机接口技术方面的突破。计划于2025年1月商业化的生物传感器技术，能够检测神经束中的肌肉信号，并在毫秒内转化为假肢手部动作。德国联邦肢体截肢者协会主席Dieter Jueptner认为，这项技术将提升截肢者的生活质量和社会融入度。

) C/ l# B; a- E  n& H2 m% q0 x5 x展望未来，Q.ANT的愿景更加宏大。F?rtsch计划开发能够检测脑电波的磁场量子传感器，通过光遗传学技术实现人体机能增强。这项技术可能在大脑和外部器件之间建立光学反馈回路，扩展人类感知能力。
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. @& w2 [- [  V公司获得政府和产业界的大力支持，参与1770万欧元的QPIC-1光量子计算项目，并领导5000万欧元的Phoquant光计算架构开发项目。这些项目连同在光子处理和量子传感领域的现有成就，使Q.ANT在量子技术商业化领域处于领先地位。
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, E1 \9 H6 H1 f! Q1 m1 G参考来源
[1] R. Pool, "Q.ANT Launches Photonic Processor, Eyes Human Enhancement," EE Times Europe, Nov. 19, 2024. [Online]. Available: https://www.eetimes.eu/q-ant-launches-photonic-processor-eyes-human-enhancement/ [Accessed: Dec. 1, 2024]
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, v# ~! [  n8 ^& W0 h+ _深圳逍遥科技有限公司（Latitude Design Automation Inc.）是一家专注于半导体芯片设计自动化（EDA）的高科技软件公司。我们自主开发特色工艺芯片设计和仿真软件，提供成熟的设计解决方案如PIC Studio、MEMS Studio和Meta Studio，分别针对光电芯片、微机电系统、超透镜的设计与仿真。我们提供特色工艺的半导体芯片集成电路版图、IP和PDK工程服务，广泛服务于光通讯、光计算、光量子通信和微纳光子器件领域的头部客户。逍遥科技与国内外晶圆代工厂及硅光/MEMS中试线合作，推动特色工艺半导体产业链发展，致力于为客户提供前沿技术与服务。
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