03.05 做口罩的霍尼韋爾要推出“世界最強”量子計算機

前言

2020年3月3日,霍尼韋爾宣佈已在量子計算領域取得突破,公司將在未來三個月內發佈全球最強大的量子計算機。

霍尼韋爾即將發佈的量子計算機,其量子體積將至少達到64,該公司量子解決方案業務總裁託尼·烏特利(Tony Uttley)表示這臺機器的計算能力將是IBM擁有的53位量子比特量子計算機的兩倍。


霍尼韋爾宣佈推出全球最強大的量子計算機

提到霍尼韋爾,你第一個想到也許是口罩,儘管這可能是這家“百年老店”龐大業務版圖裡的一個小小分支。

實際上,霍尼韋爾是一家營業額達300多億美元的多元化高科技和製造企業,在全球,其業務涉及航空產品和服務、樓宇、家庭和工業控制技術、汽車產品、渦輪增壓器以及特殊材料。

十年前,霍尼韋爾開啟量子計算探索之路,並在五年前認真推出了一個計劃。

做口罩的霍尼韋爾要推出“世界最強”量子計算機

昨天,該公司宣佈了一項重大突破,聲稱將在未來三個月內把全球量子體積(Quantum Volume)最強大的量子計算機推向市場。該研究成果以論文形式發表在預印本平臺 arXiv 上。

量子體積是用於度量量子計算機性能的指標,而不是僅僅以量子比特(Quantum Bit)數量作為度量標準。研究人員計算量子電路的量子比特數量和門保真度,由此得出的量子體積越大,說明綜合性能越強(這一指標由IBM 提出)。

霍尼韋爾即將發佈的量子計算機,其量子體積將至少達到64,該公司量子解決方案業務總裁託尼·烏特利(Tony Uttley)表示這臺機器的計算能力將是IBM擁有的53位量子比特量子計算機的兩倍。

值得注意的是,霍尼韋爾研究人員目前僅實現了16量子體積的實驗。其宣稱在未來三個月,霍尼韋爾量子計算機的量子體積將至少達到64,是業界未來第二排名的兩倍,並且,在未來五年,量子體積每年將提高一個數量級。


離子阱量子計算

霍尼韋爾依靠離子阱技術編碼量子比特,利用大量單個帶電原子(離子)保存量子信息。系統利用電磁場來囚禁每一個離子,並對被囚禁的離子採用激光脈衝加以操作和編碼。

做口罩的霍尼韋爾要推出“世界最強”量子計算機

離子阱的讀出和初始化效率可以接近100%,這是它超過超導和半導體方案的優勢。

離子阱編碼量子比特使霍尼韋爾的機器能夠更容易地添加量子比特,以獲得更大的計算能力,它還可通過量子比特之間更好的連接以及在量子比特受到干擾和必須重置之前持續更長時間的計算來提高計算能力。

一家名為IonQ的量子計算初創公司也在將離子阱系統作為主要研究方向。

谷歌和IBM以及另一家名為Rigetti Computing的初創公司正在使用超導量子比特技術,超導量子電路在設計、製備和測量等方面,與現有的集成電路技術具有較高的兼容性,對量子比特的能級與耦合可以實現非常靈活的設計與控制,極具規模化的潛力。

還有其他的量子計算設計,包括微軟的拓撲量子比特,它的設計是為了提高量子比特在計算失敗之前可以持續的時間。

“中路測量”

與競爭對手的量子計算機相比,霍尼韋爾的設計另一個重大區別是,其量子計算機可以在中途改變計算,這是一種名為“中路測量”的功能。它就像計算機的“如果然後”決策點,可以在不同的情況下沿著不同的路徑發送計算結果。這為量子算法開闢了新的可能性。

做口罩的霍尼韋爾要推出“世界最強”量子計算機

未來研究公司(FuturumResearch)分析師丹尼爾·紐曼(Daniel Newman)表示,這是量子計算製造商中的一個“獨一無二的差異化因素”。

此外,在一篇科學論文裡,霍尼韋爾還展示了量子電荷耦合器(QCCD)架構,這是提升量子計算機性能的一項重大技術突破。

未來佈局

為了加速量子計算的開發和拓展客戶的實際運用,霍尼韋爾創投投資了兩家量子軟件和算法領導者——劍橋量子計算公司(CQC)和Zapata Computing公司。

CQC和Zapata補充了霍尼韋爾自身的量子計算能力,他們帶來了大量跨行業的算法和軟件能力。

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CQC在量子軟件領域實力強勁,尤其是在化學、機器學習和增強網絡安全領域擁有量子開發平臺和企業級應用。

Zapata創建了企業級、量子賦能的軟件,可以針對大量行業和用戶,允許用戶建立量子工作流,並在一系列量子和經典設備上自由執行。

同時,霍尼韋爾已通過微軟的Azure量子服務,為霍尼韋爾量子計算機提供雲接入服務,並將同全球知名金融公司摩根大通合作,運用霍尼韋爾計算機開發量子算法。


目前還不清楚霍尼韋爾的新機器會有多大的用處,但許多公司和國家正在投入鉅額資金用於量子計算的研究和開發。


他們押注量子計算革命將帶來更大回報,在化學、航運、材料設計、金融、人工智能等領域開闢新的能力。誰能首先製造和使用實用的量子計算機,誰就會獲得重大回報,包括推出新產品、更具競爭力的服務以及更豐厚的利潤。


霍尼韋爾顯然希望成為這個領域的先鋒。451 Research分析師詹姆斯·桑德斯(James Sanders)表示,霍尼韋爾的計劃“可能是該行業所有公司中最雄心勃勃的產品路線圖”。



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