編者按：量子晶片主要有2類，一類是電子量子晶片，另一位是光子量子晶片。電子量子晶片的代表，包括聚焦矽自旋量子比特的英特爾、聚焦超導量子比特的IBM和IMEC都在探索量子晶片的大規模半導體工藝制造。前一篇我們則介紹了光量子晶片的大規模制造的代表性企業、加拿大的Xanadu，今天我們介紹光量子晶片的領軍初創企業、美國矽谷初創企業PSI Quamtum。
馬克·湯普森博士是美國矽谷光量子計算初創企業PSI的創始人。PSI創立伊始的目标就是建立百萬量子比特規模的容錯光量子計算機。
馬克·湯普森博士
馬克·湯普森博士是一位具有工業創新背景的技術專家，在內建光子學和量子技術領域擁有超過20年的經驗，曾在康甯、Bookham Technology和東芝工作，并在劍橋大學擔任研究員，之後在英國布裡斯托爾大學擔任教授。2013年，他在布裡斯托大學建立了世界上第一個量子工程博士教育訓練中心（QECDT），并于2016年建立了第一個量子技術孵化器和創業教育訓練中心（QTEC），專門用于支援量子技術初創公司。
PSI團隊有20年的光量子研究經驗：2003年示範了第一個光學雙量子比特門；2005年開發資源節約型線性光學量子計算；2008示範晶片上的第一個光子量子位；2013在雲中制造了第一個光子量子處理器；2014示範第一個用于化學應用的變分量子特征求解器 （VQE）；2015釋出了第一個用于光學品質控制的實用架構。
2015年，PSI Quantum從布裡斯托大學孵化出來，并将總部設在加州矽谷。2021年，PSI Quantum先後釋出新的量子計算構架，并且宣布世界上第一個光量子計算的制造裡程碑--與美國格芯合作利用格芯先進的半導體工具制造光量子晶片。
2021年，PSI Quamtum獲得包括貝萊德集團、微軟投資等在内的頂尖投資機構的4.5億美元的D輪融資。
PSI quantum的技術獨特之處在于通過利用已建立的CMOS制造和矽光子學，提供了一條克服規模制造性、低溫可控性、電子和量子互連可擴充性的量子計算途徑。
過去10年，光量子的半導體內建能力獲得大幅度提升，光量子元件的內建數量幾乎以指數級增長。
2018年，馬克·湯普森博士團隊發表最大規模的光量子晶片，其中內建了671個光學元件。
2021年，EUV光刻專家Erik Hosler加盟PSI Quamtum，負責上司光量子光刻工藝探索。該部門主要負責研究潛在的材料、工藝和架構，以優化其矽光子量子計算機的元件性能。Hosler的職責是確定團隊擁有可用的資源來探索最佳流程，同時将重點放在建構世界上第一台有用的量子計算機的目标上。
由于光量子半導體工藝包括的内容很多，我們簡單看一下Erik公開的一些簡單的資料：
1，這是光波導工藝的優化，SPI Quamtum主要聚焦SiN波導，其性能也以指數級模式增加。
2，這是用于單光子檢測的超導線工藝優化。
通過光刻工藝的提升，超導線的線寬粗糙度大幅度降低，探測效率從35%提升到99%。
3，這是在ASML光刻機平台檢測的光量子chip的晶圓全場掃描，我們可以看到光刻圖形的高度均一性。講到這，大家還認為光量子晶片不需要光刻機嗎？
目前很多學術研究專注于“量子霸權”和含噪中尺度量子（NISQ）等量子計算的中間裡程碑，旨在建構小型嘈雜系統，并希望發現它們有用。而PSI Quantum選擇專注于最終目标--制造一台大規模的、糾錯的、通用的量子計算機，這使得PSI Quamtum成為一家與衆不同的公司。
值得一提的是，馬克·湯普森博士的團隊有多位傑出的華人學生，他們有的已經回到國内從事研究，是以大家很有機會閱讀到他們的最新論文。
看到這裡，你還會認為某一篇你看到的學術論文又彎道超車了嗎？
參考資料
https://ieeexplore.ieee.org/author/37266771600
https://www.nature.com/articles/s41566-019-0532-1
https://psiquantum.com/