AWS与加州理工学院合作成立量子运算中心

在宣布推动量子运算计划近两年后，AWS本周宣布和加州理工学院合作成立AWS量子运算中心作为研发基地，全力投入量子运算研究。

AWS这座量子运算中心位于加州帕萨迪那（Pasadena）市加州理工学院的校区，占地2.1万平方英尺（约590坪），将用于AWS生产、测试量子处理器、推动量子电脑控制过程创新，以及实验支援更大量子装置的技术，如低温冷却系统及管线等。而该校学者包括John G Braun学院应用物理教授Oskar Painter及Bren学院理论物理学教授Fernando Brandao也将担任本中心领导人物。此外华盛顿大学、史丹佛、麻省理工学院（MIT）的知名学者，也会和AWS合作量子技术开发。

该中心内研发智财将归属Amazon，但在Amazon赞助的研究专案中由加州理工学院产出的IP则归该校。有的技术则由双方也会共同持有智财。

AWS运算中心产品主管Nadia Carlsten说明该中心的研发方向。她指出，AWS的量子中心将以超导（superconducting）量子位元为对象，这是一种使用超导材料的电路元件。AWS的理由是，利用业界成熟的微电子制造技术来制造量子位元，有助于重复生产多量子位元，也较好控制。此外，超导量子位元有极快的量子闸，可使未来量子电脑具更快的时脉，可加速运算与解决问题。

AWS采用2种方向来降低量子错误率（error rate）。一是改良量子电脑材料降低量子噪音，二是使用量子纠错（Quantum Error Correction，QEC）技术。一般的QEC要用大量物理量子位元来编码量子的逻辑资讯，但AWS正在研究以量子架构来简化工程。AWS使用线性谐振子，最近也提出结合“薛定谔的猫”量子位元的容错量子电脑理论设计。

她进一步说明，AWS使用物理量子位元大幅压低位元翻转（bit flips）错误，然后利用error-biasing来侦测相位翻转（phase-flip）错误，目的在产生错误率很低的逻辑量子位元，可用以储存和控制编码好的量子资讯。而这种设计更能简化硬件需求，扩充性也更强。

AWS量子运算中心目前已经能制造数个逻辑量子位元。该小组的近程目标之一，是提升逻辑量子位元的准确性超过物理量子位元，最终目标是这部经纠错的量子电脑能执行稳定运算，以支援客户的实际业务需求。

加州理工学院的研究将可结合AWS的自有硬件，或是AWS和IonQ、Rigetti及D-Wave Systems合作的Amazon Braket量子运算服务。AWS对媒体表示，会持续寻找新硬件，而不只是推AWS内部开发的硬件给客户。