2021年9月29日，德国联邦教研部（BMBF）资助的“光子集成量子计算机”（QPIC-1）项目启动^[1]。未来4年，该项目将在慕尼黑工业大学的领导下，由5所大学、2家科研机构和1家企业共同完成，研究基于光子的量子计算机。QPIC-1项目的资助总额为1530万欧元，经费来自联邦政府的“经济刺激和未来一揽子计划”。

QPIC-1项目是联邦教研部在2021年夏季发布的、总额为1.1亿欧元的资助计划“量子处理器和量子计算机技术”的资助项目之一。目前，该计划已资助了8个研究新型量子处理器的大型项目。这些项目采用原子阱、离子阱、超导体、半导体和光子等不同技术，构成了未来实用型量子计算机的基础。

1、技术方法：纠缠光子。QPIC-1项目（2021年9月1日~2025年8月31日）使用集成光子单向量子计算机概念，依靠光子开发量子处理器。这种单向系统与初始存在的纠缠量子态一同工作，通过对该状态的测量执行实际计算。这一过程是不可逆的，因此称为“单向”。

2、技术方法：原子阱。“具有里德堡原子的量子计算机”（QRydDemo）项目（2021年2月1日~2025年1月31日）研究如何将里德堡原子分组到二维光阱结构中，以及如何通过有针对性的纠缠和移动有效地执行逻辑运算，从而将相干时间比现有技术水平提高三个数量级。“费米子量子处理器”（FermiQP）项目（2021年8月1日~2025年7月31日）目标是为量子模拟和数字量子计算开发强大的示范机器。德国在超冷原子量子模拟领域具备多年经验。

3、技术方法：离子阱。“可扩展的高频控制离子量子计算机”（MIQRO）项目（2021年5月1日~2025年4月30日）将开发一种根据模块化原理、由“量子核”组成的量子计算机。借助高频波，计算的基本步骤，即逻辑运算在量子核中受到控制。“连接高性能计算的离子量子处理器”（IQuAn）项目（2021年1月1日~2024年12月31日）探索一种新的、具有高量子比特连接的可扩展性方法，通过移动和重新组合离子，将小型寄存器中的单个光寻址与多个寄存器的连接和动态排列相结合。

4、技术方法：超导体。“数字-模拟量子计算机”（DAQC）项目（2021年2月1日~2025年1月31日）通过模拟型计算模块的稳固性来弥补数字电路的灵活性，目标是制造并连续运行数字-模拟量子计算机以及相关的校准和控制技术。“基于超导量子比特的德国量子计算机”（GEQCOS）项目（2021年2月1日~2025年1月31日）探索一种基于超导电路的量子比特连接新方法，实现多个量子比特的运算，提高相干时间，以实现比以往更广泛的量子操作。

5、技术方法：半导体。“基于飞梭可扩展架构的半导体量子处理器”（QUASAR）项目（2021年2月1日~2025年1月31日）的目标是微架构的实现与示范，利用德国现有的半导体技术，克服以往在量子水平上的几何尺寸的限制。Si/SiGe量子阱作为技术基础，其量子比特的再现性已被证明。                                             （葛春雷）