本文转载自雷锋网。如需转载，请在雷锋网官网申请授权。量子计算越来越受到关注，一个很重要的原因就是科技巨头的推动。在今年的CES上，IBM宣布推出IBMQSystemOne，这是全球集成的通用近似量子计算系统，专为科学和商业目的而设计。然而，美国一家名为IonQ的公司声称，它正在打造一台全球性的量子计算机，以解决世界上最棘手的问题，并拥有专门的量子计算商业解决方案。该公司首席执行官还认为，固态量子计算处理器是一条死胡同。全球IT企业进行量子计算研发并非偶然。谷歌、IBM和英特尔尤其有能力投入大量资源，并在过去几年取得了令人瞩目的进展。虽然大部分量子计算报道都围绕这三者展开，但现在判断谁将主导这个新兴市场还为时过早。这是因为IBM、谷歌、英特尔和Rigetti（一家2013年在美国成立的研发量子计算处理器的公司，致力于量子计算的部署）都在研发各种固态量子处理器，但到目前为止，其中，通用量子计算技术在商业上是否可行尚无共识。固态量子处理器建立在数十年的硅和大规模集成经验的基础上，但需要将芯片冷却到接近绝对零，并采用积极的纠错技术来保持量子位正常运行。[图片来源：ionqowner:ionq]固态方法的一个例外是IonQ，它使用悬浮在真空中的镱原子来为其量子位使用俘获离子，该过程使用激光束完成。激光束在原子量子比特中用于存储和检索信息、执行逻辑运算并将它们连接在一起以形成特定电路。nextplatform最近与IonQ首席执行官兼联合创始人ChrisMonroe讨论了为什么他认为这种方法最有可能使量子计算实现商业飞跃。镱原子捕获量子比特[图片来源：ionq所有者：ionq]由于激光束是可编程和可控的（使用传统计算机），因此可以动态构建量子硬件以根据应用实现优化的电路布局。量子计算旨在改进或解决量子化学、物流、机器学习和密码学领域的问题。它可以以类似FPGA的方式对硬件和软件进行编码。这是IonQ不同于其自身硬件连接的另一种方式。激光控制[图片来源：ionq所有者：ionq]如果Monroe和公司能够超越规模更大、资金更充足的竞争对手，这不仅表明IonQ的工程师是更好的量子物理学家。Monroe说，扩展处理器以运行实际生产应用程序的挑战不是需要更高质量的量子比特（原子非常擅长这一点），而是更精细的光学控制。这主要与减少激光噪声和运动有关，需要更好的工程能力，而不是新材料或突破性物理学。IonQ目前拥有三台设备，系统一次可以运行10或20个量子位，执行数百个操作。在Benchmark中，他们的单量子位门的平均保真度为99.5%，他们的双量子位门的平均保真度为97.5%，状态准备和测量误差为0.7%。这与目前可用的任何固态量子设备处于同一水平或更好。Monroe表示，他们相信他们可以扩展到数百个量子比特和数万次操作，而无需任何纠错，只需改进光学控制系统即可。“从长远来看，它可能还不够好，”他承认，“但我们将能够解决一些有趣的问题。”他们的长期目标是构建可以执行数百万甚至数十亿次操作的系统，因此Monroe还表示他们确实需要采用纠错措施。他还表示，这些系统中的每一个可能只需要10或20个可用的量子位，这比使用固态量子设备进行纠错所需的量子位低几个数量级。事实上，Monroe将固态量子计算处理器视为死胡同。他认为，如果他们不能提高这些系统中已经证明的2%的误码率，那将需要太多的量子位来进行纠错，而只需要少量的量子位来进行逻辑运算。这种方法的问题在于，由于量子位方差和串扰的增加，比特错误率也随着量子位的增加而增加，从而需要更多的纠错量子位。“这是一个非常困难的问题，”他说。IonQ需要赶上向第三方提供服务的竞争对手。IBM和谷歌，甚至Rigetti，已经让研究人员甚至一些潜在的早期客户可以使用量子设备。IBM在这方面走得最远，其面向付费客户的BusinessQ系统吸引了摩根大通、三星和埃克森美孚等少数知名企业。自2016年成立以来，IonQ及其35名员工一直致力于构建、测试和进一步完善初始系统。到目前为止，他们一直在将公司的所有资源投入到尽快发展平台，以免阻碍技术进步。Monroe说，他们已经将2000万美元的风险投资资金中的三分之二到四分之三用于推动技术向前发展。IonQ还与学术界建立了一些合作伙伴关系，学术界可以提供对其系统的临时访问，但Monroe表示，他们现在认识到有必要让他们的平台更广泛地为研究人员和商业组织所用，这样他们的系统才能有实际应用。例子。虽然目前还没有任何官方消息，但Monroe表示正在制定计划，并暗示他们将在未来几个月内宣布一些重大合作。“人们正在敲门，想要进入这些系统，”梦露说。
