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現(xiàn)在，或許是踏入量子計(jì)算領(lǐng)域的最好時(shí)機(jī)?！笆昵?，人們還在懷疑量子計(jì)算是否只是實(shí)驗(yàn)室里的‘嘗鮮’，但如今它已在形成一個(gè)全球性生態(tài)系統(tǒng)?！狈▏?guó)量子初創(chuàng)公司愛(ài)麗絲&鮑勃聯(lián)合創(chuàng)始人洛朗·普羅斯特說(shuō)。微軟量子研究團(tuán)隊(duì)(QuArC)首席研究經(jīng)理克瑞絲塔·斯沃雷更直白地認(rèn)為，量子計(jì)算機(jī)“已經(jīng)可以運(yùn)轉(zhuǎn)了”。

最重要的問(wèn)題是——量子計(jì)算機(jī)究竟能用來(lái)做什么？迄今為止，它的實(shí)際用途相當(dāng)有限。要兌現(xiàn)其“解決傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)無(wú)法應(yīng)對(duì)的問(wèn)題”的承諾，量子計(jì)算機(jī)不僅要能運(yùn)行復(fù)雜的計(jì)算，還要錯(cuò)誤率足夠低，以確保計(jì)算結(jié)果有意義。但這兩個(gè)目標(biāo)相互掣肘：增加量子計(jì)算機(jī)中的量子比特(量子計(jì)算機(jī)的基本單元)來(lái)提高計(jì)算能力，通常也意味著出錯(cuò)風(fēng)險(xiǎn)飆升。

不過(guò)，量子計(jì)算的突破遠(yuǎn)不是堆疊比特那么簡(jiǎn)單?！白龀稣嬲杏玫牧孔佑?jì)算機(jī)，關(guān)鍵是構(gòu)建一個(gè)完善的系統(tǒng)?！庇ミ_(dá)量子產(chǎn)品市場(chǎng)經(jīng)理尼古拉斯·哈里根表示。英偉達(dá)雖未自行研發(fā)量子芯片，但正與多家公司合作，研究如何更好地發(fā)揮量子計(jì)算的性能。其他傳統(tǒng)計(jì)算行業(yè)巨頭也有類(lèi)似想法，例如，微軟去年與原子計(jì)算合作推出了一款具有24個(gè)邏輯量子比特的商用量子機(jī)器，這被視為邁向?qū)嵱昧孔釉O(shè)備的第一步。

Quantinuum公司采用的是“離子阱”路線，即采用電磁場(chǎng)約束的帶電鐿離子來(lái)構(gòu)建量子比特。這一技術(shù)路徑也受到英國(guó)量子初創(chuàng)公司Oxford Ionics與美國(guó)量子計(jì)算公司IonQ等的青睞。IonQ的系統(tǒng)架構(gòu)與性能高級(jí)總監(jiān)約翰·甘布爾指出，中性原子與離子阱的共同優(yōu)勢(shì)在于量子比特之間的連接更靈活，更容易忠實(shí)執(zhí)行各種算法，包括將物理比特轉(zhuǎn)化為邏輯比特，以實(shí)現(xiàn)不同方式的糾錯(cuò)——現(xiàn)在比的是靈活性和多功能性。

正因?yàn)檫@種靈活性，選擇中性原子和離子阱路線的公司相信自己有機(jī)會(huì)在未來(lái)超越谷歌和IBM。谷歌是該領(lǐng)域最早聲稱(chēng)實(shí)現(xiàn)“量子優(yōu)越性”的公司。這個(gè)概念最早由2012年美國(guó)加州理工學(xué)院理論物理學(xué)家約翰·普瑞斯基爾提出，指的是量子計(jì)算機(jī)可以做到傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)不了的事。2019年，谷歌宣布打造出第一臺(tái)運(yùn)算能力遠(yuǎn)超傳統(tǒng)超級(jí)計(jì)算機(jī)的量子計(jì)算機(jī)。盡管這一說(shuō)法在當(dāng)時(shí)受到質(zhì)疑，但谷歌在2024年再次宣稱(chēng)達(dá)成量子優(yōu)越性，其量子芯片“垂柳”(Willow)可在5分鐘內(nèi)完成一項(xiàng)傳統(tǒng)超級(jí)計(jì)算機(jī)需要十垓年(1025年)才能完成的計(jì)算任務(wù)。

愛(ài)麗絲&鮑勃公司同樣采用超導(dǎo)路線構(gòu)建量子比特，但其設(shè)計(jì)理念不同：他們希望在構(gòu)建邏輯比特之前，就大幅減少物理比特的出錯(cuò)率。該公司研究人員相信，這種方式只需幾千個(gè)量子比特就能實(shí)現(xiàn)完全無(wú)誤的量子計(jì)算，而競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手可能需要上百萬(wàn)個(gè)。目前，他們尚未展示任何邏輯量子比特，但目標(biāo)是在2030年前打造出真正實(shí)用的量子計(jì)算機(jī)。

美國(guó)初創(chuàng)公司PsiQuantum有個(gè)更為激進(jìn)的計(jì)劃：跳過(guò)小規(guī)模比特實(shí)驗(yàn)階段od體育官網(wǎng)下載入口，在2027年直接推出一臺(tái)大規(guī)模、類(lèi)超級(jí)計(jì)算機(jī)的量子計(jì)算機(jī)。他們采用光子作為量子比特，專(zhuān)注于將傳統(tǒng)意義上復(fù)雜的控制組件(如激光和透鏡)集成到可工業(yè)量產(chǎn)的半導(dǎo)體芯片上。該公司聯(lián)合創(chuàng)始人兼首席科學(xué)官皮特·沙博爾特表示，他們擅長(zhǎng)制定高難度但合理可行的時(shí)間表。

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