（文章來源：茶馬星球視野）

在量子計(jì)算機(jī)方面，通常我們傾向于認(rèn)為像谷歌和IBM這樣的公司是該領(lǐng)域的主要參與者，但是在這樣一個(gè)前沿陣地，該領(lǐng)域即將迎來更多競(jìng)爭(zhēng)。114年工業(yè)巨頭霍尼韋爾表示，在未來三個(gè)月的某個(gè)時(shí)候，它會(huì)將將其聲稱是世界功能最強(qiáng)大的量子計(jì)算機(jī)推向市場(chǎng)，該公司開發(fā)的超級(jí)計(jì)算機(jī)功能至少是當(dāng)前量子計(jì)算機(jī)性能的兩倍。

大多數(shù)公司在談?wù)撍麄兊牧孔佑?jì)算機(jī)的能力時(shí)都是在談?wù)摿孔游?。例如去年谷歌宣稱取得量子霸權(quán)的Sycamore計(jì)算機(jī)，擁有53個(gè)量子位?；裟犴f爾采用的是IBM“量子體積”的度量標(biāo)準(zhǔn)來定義其機(jī)器的功能。IBM創(chuàng)造了量子體積這個(gè)術(shù)語，這里的要點(diǎn)是，量子體積試圖通過對(duì)計(jì)算機(jī)不同部分的整體觀察來衡量計(jì)算機(jī)的性能。 原始量子位在計(jì)算中很重要，但它們之間的相互作用也很重要。 例如這些量子位產(chǎn)生的錯(cuò)誤率越低，得分就越高。與此同時(shí)量子體積值越大，計(jì)算機(jī)能夠解決的問題就越復(fù)雜。

美國商業(yè)集團(tuán)和國防承包商霍尼韋爾聲稱三個(gè)月內(nèi)即將推出的商用計(jì)算機(jī)的量子體積將至少為64，這是迄今為止最高的量子體積。為了正確理解這一數(shù)字，我們可以和IBM做個(gè)對(duì)比，IBM今年1月份宣布其制造的28量子位“Raleigh”計(jì)算機(jī)的量子體積為32。

自2017年以來，IBM的量子體積每年都翻一番。今年早些時(shí)候IBM表示，其名為Raleigh的量子計(jì)算機(jī)的量子體積達(dá)到32，而一年前只有16。與此同時(shí)去年10月份，谷歌說它的量子計(jì)算機(jī)Sycamore取得了“量子霸權(quán)”，引起了轟動(dòng)。Sycamore在3分20秒內(nèi)完成了一個(gè)復(fù)雜的數(shù)學(xué)計(jì)算，這是其他超級(jí)計(jì)算機(jī)在不到1萬年的時(shí)間里無法完成的?，F(xiàn)在霍尼韋爾說，我們的量子計(jì)算機(jī)才是最強(qiáng)大的！

該公司之所以能夠?qū)崿F(xiàn)這一性能飛躍，部分原因要?dú)w功于在2015年取得的突破，當(dāng)時(shí)他們開發(fā)了一種技術(shù)，該技術(shù)使用激光捕獲處于疊加狀態(tài)的帶電原子。霍尼韋爾現(xiàn)在對(duì)其設(shè)備進(jìn)行了一系列測(cè)試，他們聲稱即將推出的計(jì)算機(jī)是世界上功能最強(qiáng)大的量子計(jì)算機(jī)。

關(guān)于“最強(qiáng)大”的說法，霍尼韋爾的新聞稿稱，一些行業(yè)分析師認(rèn)可量子體積是一種有用的方法，可以用來衡量量子計(jì)算機(jī)的性能，而不是僅僅依賴于量子位的數(shù)量。 IBM研究院量子系統(tǒng)技術(shù)高級(jí)經(jīng)理杰瑞周表示，他很高興看到 IBM 的度量標(biāo)準(zhǔn)被用作衡量量子計(jì)算機(jī)進(jìn)展的最好的硬不可知論的基準(zhǔn)。

霍尼韋爾新發(fā)布的機(jī)器將依賴于不同于IBM或谷歌的基礎(chǔ)架構(gòu)，并且在量子處理能力或未來擴(kuò)展能力方面可能具有一些優(yōu)勢(shì)。但是在量子計(jì)算機(jī)沒有實(shí)際用途的時(shí)候，設(shè)備的功能并不重要。取而代之的是，這一聲明意義重大，主要是因?yàn)槌霈F(xiàn)了一家公司推出了另一種架構(gòu)來與當(dāng)今量子計(jì)算游戲中的最大競(jìng)爭(zhēng)者競(jìng)爭(zhēng)。

霍尼韋爾量子解決方案總裁Tony Uttley表示非常高興能夠?qū)⑵渫葡蚴袌?chǎng)。 他解釋說，該設(shè)備結(jié)合了霍尼韋爾的許多優(yōu)勢(shì)，包括高精度控制器，磁性系統(tǒng)和集成電路。

量子計(jì)算機(jī)是基于不同于傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)的體系結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)，在傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)中，用于執(zhí)行計(jì)算的基本單元稱為量子位 ，它遵循與原子周圍的電子相同的數(shù)學(xué)規(guī)律。 今天的量子計(jì)算機(jī)與隨機(jī)數(shù)生成器的能力要差不多，由于與外界的相互作用，它們很快就失去了量子行為。 但是開發(fā)這些計(jì)算機(jī)的公司和研究人員正在努力通過創(chuàng)造更好的量子比特來克服這些限制，這些量子位可以保持更長(zhǎng)的時(shí)間。

谷歌和 IBM 提供的量子產(chǎn)品的核心是由超低溫稀釋冰箱中的射頻脈沖控制的超導(dǎo)回路。 相反霍尼韋爾開發(fā)了一種被稱為囚禁離子的量子電荷耦合裝置。 2D 系統(tǒng)捕獲作為量子位的鐿元素的離子，而輔助原子則幫助冷卻鐿原子。 光脈沖使量子位進(jìn)入初始狀態(tài)，量子版本的計(jì)算機(jī)位設(shè)置為0或1，然后測(cè)量量子位的最終值0或1，而進(jìn)一步的脈沖充當(dāng)門或兩個(gè)量子位之間的量子邏輯運(yùn)算。

當(dāng)今量子計(jì)算機(jī)最大的問題之一是，工程師們是否能夠?qū)⑺鼈償U(kuò)展到運(yùn)行強(qiáng)大的量子算法所需的量子位數(shù)。 就短期而言，霍尼韋爾的架構(gòu)內(nèi)置了伸縮功能：他們可以添加更多含有量子位的單元，并可以在這些單元之間傳輸單個(gè)量子位。

其他大多數(shù)公司目前對(duì)霍尼韋爾在量子計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的成功至少持樂觀態(tài)度。IBM研究部門表示，霍尼韋爾的論文顯示了可編程俘獲離子量子系統(tǒng)令人興奮的新進(jìn)展。該公司還獲得了微軟的認(rèn)可，兩家公司宣布建立合作伙伴關(guān)系，霍尼韋爾還將通過微軟的Azure量子服務(wù)在云上提供供開發(fā)人員使用的設(shè)備。同時(shí)霍尼韋爾還將與摩根大通合作，基于該架構(gòu)為設(shè)備和未來設(shè)備開發(fā)算法，并與初創(chuàng)公司一起開發(fā)軟件。
（責(zé)任編輯：fqj）