Xanadu har nått en viktig milstolpe i utvecklingen av skalbar kvantmaskinvara genom att generera felfria fotoniska kvantbitar på en integrerad chipplattform. Detta är ett grundläggande resultat i Xanadus utvecklingsplan, och den första demonstrationen någonsin av sådana kvantbitar på ett chip publiceras i Nature.
Denna framsteg bygger på Xanadus nyligen tillkännagivna Aurora-system, som för första gången demonstrerade alla nyckelkomponenter som krävs för att bygga en modulär, nätverksansluten och skalbar fotonisk kvantdator. Med denna senaste demonstration av robust qubit-generering med hjälp av kiselbaserade fotoniska chip stärker Xanadu ytterligare skalbarheten i sin arkitektur.
De kvanttillstånd som produceras i detta experiment, kända som Gottesman–Kitaev–Preskill (GKP)-tillstånd, består av superpositioner av många fotoner för att koda information på ett felresistent sätt – ett väsentligt krav för framtida feltoleranta kvantdatorer. Dessa tillstånd gör det möjligt att utföra logiska operationer med hjälp av deterministiska tekniker som är kompatibla med rumstemperatur, och de är unikt väl lämpade för nätverk mellan chip med hjälp av standardfiberanslutningar.
Denna demonstration av generering av fotoniska kvantbitar möjliggjordes av ett antal viktiga tekniska landvinningar från Xanadus hårdvaruteam. Dessa inkluderar utveckling av detektorer med fotonantalupplösning och detektionseffektivitet över 99 %, tillverkning av skräddarsydda vågledare av kiselnitrid med extremt låg förlust på 300 mm waferplattformar och implementering av egenutvecklad optisk förpackning i toppklass.
Tre steg i förberedelsen av klustertillståndsresurser för mätningsbaserad kvantberäkning. Källa: Nature (2025). DOI: 10.1038/s41586-025-09044-5
”GKP-tillstånd är i viss mening den optimala fotoniska kvantbiten, eftersom de möjliggör logiska grindar och felkorrigering vid rumstemperatur och med relativt enkla, deterministiska operationer”, säger Zachary Vernon, CTO för hårdvara på Xanadu.
”Denna demonstration är en viktig empirisk milstolpe som visar våra senaste framgångar inom förlustminskning och prestandaförbättring inom chip-tillverkning, komponentdesign och detektoreffektivitet.”
Nästa hinder på vägen mot en fotonisk kvantdator i industriell skala är tydligt: ytterligare minskning av optiska förluster kommer att möjliggöra GKP-tillstånd av högre kvalitet som är lämpliga för feltolerans.
Med ytterligare en viktig milstolpe i sin hårdvaruutveckling har Xanadu fortsatt fokus på att optimera tillverknings- och fotonikförpackningsprocesserna för att minska optiska förluster i hela sin plattform.
Mer information: M. V. Larsen et al, Integrated photonic source of Gottesman–Kitaev–Preskill qubits, Nature (2025). DOI: 10.1038/s41586-025-09044-5
