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在半導(dǎo)體圈，我們已經(jīng)習(xí)慣了“封裝”這個詞，但對量子光子計算的研究者來說，封裝不是末端工藝，而是決定成敗的核心工程問題。

ECTC 2025 的一場特別會議上，Xanadu、NTT、Senko、Resolute Photonics 四家量子光子先鋒企業(yè)共同拋出一個信號：

量子計算的落地，不再卡在理論，不再卡在算法，而是卡在封裝和系統(tǒng)工程上。

 

「我們不是沒有量子比特，而是連接不了」

 

你或許聽說過 GKP qubits、硅光子芯片、低溫超導(dǎo)，但你未必真正理解，為什么哪怕一個 9 個 Wigner 函數(shù)負值區(qū)的 GKP qubit 被完美制造出來了，我們?nèi)匀浑x“實用量子計算”那么遠？

ECTC 這次展示的 Xanadu 架構(gòu) Aurora，把痛點講透了：

 

一臺機器，需要 84 個squeezer模塊、12 個MUX芯片、5 個QPU芯片、60 條相干光纖連接。

 

量子門操作完全依賴實時時鐘驅(qū)動+前饋機制，需要在 1.24 微秒內(nèi)完成探測與反饋。

 

模塊之間必須形成一個穩(wěn)定的時空簇態(tài)（cluster state），誤差累積極快。

這背后隱含著一句現(xiàn)實：

在量子系統(tǒng)中，光不是“連接信號”，光本身就是計算的一部分。

而任何微小的耦合損耗、延遲失配、熱噪聲，都會讓整個系統(tǒng)崩盤。

 

「從封裝看本質(zhì)：量子芯片的終極需求是系統(tǒng)級異構(gòu)集成」

 

本次會議的最大亮點，是對“封裝”的重新定義。

不是 wire bonding，不是 BGA，也不是傳統(tǒng) 2.5D 或 FOWLP，而是一種極端條件下的系統(tǒng)級異構(gòu)集成平臺。

來自 Resolute Photonics 的 Richard Pitwon 提出關(guān)鍵點：

光子、電子、超導(dǎo)三種物理機制需要在同一個封裝框架內(nèi)協(xié)同工作，封裝平臺必須橫跨溫區(qū)、電學(xué)、光學(xué)、量子相干的多維統(tǒng)一。

這句話翻譯過來就是：傳統(tǒng)封裝講的是物理連接，量子封裝講的是物理保真。

在 Aurora 的封裝系統(tǒng)中，你能看到什么？

 

電芯片、量子比特芯片、光調(diào)制器、光探測器全都通過微凸點連接在中介層（interposer）上；

 

相干光耦合器件需同時支持邊耦合 + 光柵耦合；

 

熱沉結(jié)構(gòu)必須保持絕熱性同時支持散熱（這是個悖論）；

 

多芯片系統(tǒng)要做到cryogenic-to-room溫區(qū)的光耦合互通。

 

這套封裝架構(gòu)，是實用量子計算之前，必須跨越的地獄之門。

未來十年的量子計算，不是拼 qubit 數(shù)量，而是拼連接損耗。

 

「損耗，不只是性能指標，是量子可行性的門檻」

 

所有報告講得最多的一個詞：loss（損耗）。

在經(jīng)典光通信里，損耗是指標；但在量子系統(tǒng)里，損耗就是“生死線”。

在 Aurora 的系統(tǒng)級評估中，三項關(guān)鍵路徑的損耗如下：

路徑	2022年系統(tǒng)	2024目標	容忍上限（FTQC）
squeezer → PNR detector	3.6 dB	0.5 dB	0.044 dB
squeezer → QPU	13 dB	2.0 dB	0.12 dB

這意味著，目前系統(tǒng)哪怕優(yōu)化到極致，也距離“容錯量子計算”還差一個數(shù)量級。

但也正是在這個“缺口”上，封裝工藝成為焦點：

 

Xanadu 在報告中提到，他們內(nèi)部自建了 亞 0.2 dB 光纖耦合損耗的封裝平臺；

 

與 Corning 合作開發(fā)專用低損耗光纖陣列；

 

與 Applied Materials 合作將 TFLN 與 SiN 集成工藝推進到 300mm。

低損耗，才是當前量子封裝中最硬的硬科技。

 

「包裝服務(wù)不是配套，是量子計算的護城河」

 

另一個耐人尋味的動作，是Xanadu推出了量子封裝服務(wù)（Xanadu Packaging Services）。

注意，這不是“Foundry-as-a-Service”，而是“Packaging-as-a-Platform”。

為什么要這么做？

 

光子系統(tǒng)的工藝鏈條高度復(fù)雜，跨越 SiN、LiNbO?、TFLN、PD、MUX；

 

每一套封裝流程都需要匹配高耦合效率、低熱擴張系數(shù)、亞納秒級路徑均衡；

 

通用 Foundry 無法提供“足夠可靠”的鏈條，他們必須自建產(chǎn)業(yè)鏈。

這也是一個關(guān)鍵判斷：

誰掌握了高保真的量子封裝平臺，誰就有可能定義未來的光子量子計算架構(gòu)標準。

這就像在早期 CMOS 工藝中，ASML 用光刻鎖死了生態(tài)位，而今天的量子光子，誰能“低損耗 + 可批產(chǎn) + 高集成”，誰就有機會“坐莊”。

量子芯片可能是通用的，但量子封裝，永遠是定制的。

 

「結(jié)語：產(chǎn)業(yè)的未來，不靠算法，靠封裝工程師」

 

如果你是半導(dǎo)體行業(yè)從業(yè)者，過去十年你看過太多關(guān)于“量子計算”的炒作、PPT、融資、演講。

但這次 ECTC 2025 給了一個全然不同的視角：

 

光子系統(tǒng)要落地，封裝工程師才是真正的命門；

 

系統(tǒng)級驗證 + 模塊級重復(fù)性 + 批量制造能力，才是推進行業(yè)前行的主力；

 

封裝平臺的建立，不再是 IC 廠商的配套工程，而是成為量子計算企業(yè)最重要的 IP 資產(chǎn)。

 

Xanadu、NTT、Senko、Resolute 這些企業(yè)，在報告里沒有講夢想，他們講的是微凸點、熱膨脹系數(shù)、穩(wěn)定光纖耦合和 QPU 模塊間損耗匹配。

我們終于進入了一個“物理實現(xiàn)優(yōu)先”的階段。

 

量子計算不是革命的開始，而是工程的勝利。