量子陣營殺出”黑馬“,微軟所投創企計劃打造首臺實用量子計算機,給商業化添把火

韓璐 3周前 (04-08)

繼谷歌之后,微軟會是下一個里程碑的創造者嗎?

第一臺實用的量子計算機什么時候才能出現?

在領域內,這個問題被許多人所關注,諸如谷歌、IBM等更是意圖成為“第一個吃螃蟹的人”。而就在最近,微軟出手投資了一家名為“PsiQuantum”的初創公司,值得注意的是,這家創企的目標是用傳統的硅芯片制造出世界上第一臺有用的量子計算機。

專注十多年,量子計算是微軟最大投資領域

在PsiQuantum的構想中,最終完整的系統像一個會議室大小,包含了100至300個經過糾錯的量子位(該公司使用光子作為量子位),足以用于處理任務。

PsiQuantum方面表示,他們已經在晶圓制造商GlobalFoundries的幫助下開始制造量子芯片,包括網絡設備和量子軟件等量子計算機所需要的其他組件也正在開發中。

雖然PsiQuantum的方法與微軟所采取的拓撲量子位不同,但依據微軟的聲明,他們兩家公司在可擴展、容錯的量子計算機方面有著共同的愿景。

自2005年以來,微軟就開始在量子計算機領域大量投入,并于當時成立了專注于量子計算的Station Q團隊,期間更是在資金投入、產品研發和人才招攬等方面不遺余力。曾經在2016年3月,微軟研究院院長Peter Lee在接受媒體采訪時就表示,微軟研究院最大的投資領域是量子計算,而并非人們所想的AI等,可見微軟對于量子計算產業的“野心”。

在量子計算機領域,微軟目前取得的成果主要集中在軟件層面

2017年,微軟首次發布量子開發套件的首個公開預覽版,并發布了Q#編程語言、量子計算模擬器和其他資源;

2018年,微軟宣布開放Q#編譯器和量子開發工具包中的量子模擬器的源代碼的計劃;

2019年2月,微軟推出“微軟量子網絡”,這是一個由個人和組織共同致力于推動量子計算的全球社區;

2019年11月,微軟發布Azure Quantum量子服務,包括量子解決方案、量子軟件和量子硬件,是一個完整的開放式云生態系統;

……

此外,微軟還在與霍尼韋爾等企業進行合作,提供相應的量子解決方案等。如果對微軟在量子計算領域的成果進行總結,稱它為“軟件先行者”也不為過。而此次投資PsiQuantum,對于微軟而言也可以說是硬實力方面的一個補充。

群雄崛起,“第一臺實用量子計算機”虛位以待

有研究報告顯示,僅在2017年和2018年,量子計算創業公司至少獲得4.5億美元的投資,是前兩年的4倍多,穿梭其中的不乏谷歌、微軟、IBM、亞馬遜、阿里巴巴等巨頭的身影。

究竟“量子計算”有什么魅力,能夠吸引這么多企業前赴后繼?有人曾這樣形容,如果把量子計算機的運算速度比作火箭的話,那今天的超級計算機充其量只能是一輛老式的二八自行車。這樣一對比,高下立顯。

眾所周知,在許多的產業和科研項目中,“算力”的地位都十分重要,也因此,超級計算機被視為國家重要戰略科技力量。

就在去年,谷歌的量子計算突破登上Nature封面,論文中表示在算力方面,量子計算200秒=地球最強超算1萬年。雖然谷歌的這一研究成果在后期遭到了來自IBM的反駁,表示在經典超級計算機上模擬谷歌的量子電路不需要1萬年,估算只需2天半,但是不可否認,谷歌的研究證實量子計算的并行運算能力在速度上比超級計算機快得多。

當前,“摩爾定律正在走向盡頭”已經成為業內的一個共識,在這一前提下,“量子計算”顯然提供了一個新的思路和方向。這其中,“量子霸權”被稱為這一領域的制高點,這也是在之前引起谷歌與IBM“口水大戰”的關鍵點。

此前有觀點認為,如果量子計算機能有效操縱50個左右量子比特,能力即超過傳統計算機,實現了相對傳統計算機的“霸權”。業界認為,一旦某個國家實現“量子霸權”,該國家將會在經濟、軍事、科研、安全等領域迅速建立全方位優勢。

暫且不論“量子霸權”所受到的爭議,僅從“有效操控”和“50個左右量子比特”來看,雖然業界已經有了一定的突破,但相比于進展加快的量子比特數研究,糾錯容錯能力的進展還是較為緩慢。

此外需要注意的是,雖然谷歌、IBM、微軟等在量子計算方面都有了重大突破,譬如谷歌實現72個量子位的芯片為例,但這與72為量子計算機并不是一回事。

不可否認,一些案例已經證明量子計算能夠在智慧交通、金融等領域大展拳腳,但是回到“量子計算機”本身,它的實際應用面臨著諸多問題,包括對溫度等方面的嚴苛要求。可以看到,不管是行業領先的谷歌、IBM和微軟等,抑或是創業公司,他們的業務收入截至目前還是0。

如同谷歌證實量子計算能夠實現傳統架構計算機無法完成的任務,由此創下“里程碑事件”,誰能夠最先打造出第一臺實用的量子計算機,也將打造一個新的里程碑,意味著這一產業已經能夠上升到商業化階段。

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