3 月 4 日訊，如果你始終關(guān)注量子計(jì)算領(lǐng)域的發(fā)展，可能對 IBM、谷歌、微軟、英特爾和亞馬遜等公司感到非常熟悉，他們都在嘗試引領(lǐng)量子計(jì)算革命。現(xiàn)在，一個(gè)來自遙遠(yuǎn)計(jì)算機(jī)時(shí)代的名字重新引發(fā)了關(guān)注。
霍尼韋爾今日宣布在量子計(jì)算領(lǐng)域取得突破，將提升量子計(jì)算機(jī)的性能，公司將在未來三個(gè)月內(nèi)發(fā)布全球最強(qiáng)大的量子計(jì)算機(jī)。
霍尼韋爾還宣布對兩家領(lǐng)先的量子計(jì)算軟件提供商進(jìn)行戰(zhàn)略投資，并將與摩根大通共同開發(fā)量子算法。這體現(xiàn)了量子計(jì)算領(lǐng)域取得重大的技術(shù)和商業(yè)進(jìn)展，將改變量子計(jì)算行業(yè)的發(fā)展動態(tài)。
在未來三個(gè)月內(nèi)，霍尼韋爾將把全球量子體積（Quantum Volume）最強(qiáng)大的量子計(jì)算機(jī)推向市場。量子體積是用于度量量子計(jì)算機(jī)性能的指標(biāo)，而不是僅僅以量子比特（Quantum Bit）數(shù)量作為度量標(biāo)準(zhǔn)。量子體積更準(zhǔn)確全面地度量了量子計(jì)算機(jī)的能力，包括度量可解決問題的復(fù)雜程度等。霍尼韋爾即將發(fā)布的量子計(jì)算機(jī)，其量子體積將至少達(dá)到 64，是業(yè)界未來第二排名的兩倍。
霍尼韋爾公司曾銷售過大型主機(jī)，但幾十年前退出了這項(xiàng)業(yè)務(wù)。該公司周二表示，預(yù)計(jì)在未來五年內(nèi)，其量子計(jì)算機(jī)的性能每年將提高 10 倍。這意味著到 2025 年，其量子計(jì)算機(jī)的速度將提高 10 萬倍。這將使 IBM 望而卻步，因?yàn)楹笳邠碛懈鼫睾偷哪繕?biāo)，即每年將計(jì)算速度提升一倍。
霍尼韋爾公司量子解決方案業(yè)務(wù)總裁托尼·烏特利(Tony Uttley)表示：“我們即將發(fā)布世界上最強(qiáng)大的量子計(jì)算機(jī)。”他補(bǔ)充說，這臺機(jī)器的計(jì)算能力將是 IBM 擁有 53 各量子比特的量子計(jì)算機(jī)的兩倍。
目前還不清楚霍尼韋爾的新機(jī)器會有多大的用處，但許多公司和國家正在投入巨額資金用于量子計(jì)算的研究和開發(fā)。他們押注量子計(jì)算革命將帶來更大回報(bào)，在化學(xué)、航運(yùn)、材料設(shè)計(jì)、金融、人工智能等領(lǐng)域開辟新的能力。誰能首先制造和使用實(shí)用的量子計(jì)算機(jī)，誰就會獲得重大回報(bào)，包括推出新產(chǎn)品、更具競爭力的服務(wù)以及更豐厚的利潤。
霍尼韋爾顯然希望成為這個(gè)領(lǐng)域的先鋒。分析師詹姆斯·桑德斯(James Sanders)表示，霍尼韋爾的計(jì)劃“可能是該行業(yè)所有公司中最雄心勃勃的產(chǎn)品路線圖”。
霍尼韋爾重新喚醒計(jì)算雄心
你可能因?yàn)榧依锏暮銣仄鞫阑裟犴f爾的名字，盡管該公司幾年前就出售了這項(xiàng)業(yè)務(wù)。如今，該公司主要從事航空航天、石油天然氣、建筑管理、軍事技術(shù)、化學(xué)和材料科學(xué)等業(yè)務(wù)。
在計(jì)算的早期，霍尼韋爾也曾是一個(gè)引人注目的參與者。早在 20 世紀(jì) 60 年代，該公司就是在大型機(jī)市場挑戰(zhàn) IBM 的眾多公司之一，其他公司還有 Burroughs、Univac、NCR、Control Data Corporation，它們被統(tǒng)稱為 BUNCH。IBM 在這場戰(zhàn)斗中大獲全勝，霍尼韋爾退出了這項(xiàng)業(yè)務(wù)。
如今時(shí)代似乎已經(jīng)改變。隨著計(jì)算行業(yè)轉(zhuǎn)向更小、更便宜的服務(wù)器、個(gè)人電腦和智能手機(jī)，大型機(jī)逐漸消失，而量子計(jì)算機(jī)正在嶄露頭角。
量子計(jì)算機(jī)的開發(fā)條件非常苛刻，通常必須將其冷卻到極低的溫度，以避免其存儲和處理數(shù)據(jù)的基本結(jié)構(gòu)(量子比特)受到不必要的干擾。沒有人期望它們能取代傳統(tǒng)的電腦。取而代之的是，它們將被證明在處理普通計(jì)算機(jī)無法處理的計(jì)算方面很有用。
支持者認(rèn)為，他們將通過利用量子物理的奇怪現(xiàn)象來實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，量子物理是管理原子尺度現(xiàn)象的規(guī)則。其中之一是糾纏現(xiàn)象（entanglement），它將多個(gè)量子比特的狀態(tài)聯(lián)系在一起，這樣量子計(jì)算機(jī)實(shí)際上可以同時(shí)評估問題的許多可能解決方案。
霍尼韋爾的量子計(jì)算機(jī)仍有很多東西需要證明，與競爭對手的機(jī)器一樣，這些機(jī)器都是高度定制的機(jī)器，幾乎沒有人知道如何編程。量子計(jì)算的回報(bào)可能還需要幾年時(shí)間才能看到，這是一個(gè)足夠大的挑戰(zhàn)，以至于懷疑者仍然存在。在谷歌宣布 2019 年實(shí)現(xiàn)量子計(jì)算性能里程碑“量子霸權(quán)”后，法國蒙彼利埃大學(xué)物理學(xué)家米歇爾·戴亞科諾夫(Michel Dyakonov)說：“我不相信它們會變得實(shí)用。”
離子阱量子計(jì)算機(jī)
霍尼韋爾十年前開始探索量子計(jì)算，并在五年前認(rèn)真推出了一個(gè)計(jì)劃。該公司的七臺計(jì)算機(jī)由科羅拉多州博爾德市外的一個(gè)約 100 人的團(tuán)隊(duì)開發(fā)，使用一種名為陷阱離子量子比特的方法。有了它，激光器就可以操縱單個(gè)帶電的鐿原子，這些原子被安置在無氣室內(nèi)的 H 型設(shè)備中。這些鐿離子量子比特的相互作用構(gòu)成了計(jì)算的基礎(chǔ)。
囚禁離子量子比特使霍尼韋爾的機(jī)器能夠更容易地添加量子比特，以獲得更大的計(jì)算能力，這在谷歌和 IBM 的設(shè)計(jì)中并不簡單。它還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(xù)更長時(shí)間的計(jì)算來提高計(jì)算能力。
這些屬性（量子比特?cái)?shù)、連通性和壽命）是 IBM 創(chuàng)建的量子計(jì)算性能衡量標(biāo)準(zhǔn)中的重要因素，稱為量子體積。IBM 的最高量子體積分?jǐn)?shù)是 32，這是一臺 28 量子比特的機(jī)器所能達(dá)到的分?jǐn)?shù)。
霍尼韋爾擁有一臺 4 量子比特的機(jī)器，量子體積為 16，這一分?jǐn)?shù)表明，不同的硬件選擇提供了不同的方式來實(shí)現(xiàn)特定的量子體積。霍尼韋爾公司量子解決方案業(yè)務(wù)總裁托尼·烏特利(Tony Uttley)說，該公司預(yù)計(jì)在三個(gè)月內(nèi)達(dá)到 64 個(gè)量子數(shù)量，并在 10 年內(nèi)以每年 10 倍的速度增加這個(gè)數(shù)字。
IBM 多年來一直在進(jìn)行高調(diào)的量子計(jì)算努力，該公司表示，它很高興霍尼韋爾采用了其量子計(jì)算性能的測量方法。IBM 在一份聲明中說，它的競爭對手正在展示出“令人興奮的新進(jìn)展”。
適應(yīng)性計(jì)算
與競爭對手的量子計(jì)算機(jī)相比，霍尼韋爾的設(shè)計(jì)另一個(gè)重大區(qū)別是，其量子計(jì)算機(jī)可以在中途改變計(jì)算，這是一種名為“中路測量”的功能。它就像計(jì)算機(jī)的“如果然后”決策點(diǎn)，可以在不同的情況下沿著不同的路徑發(fā)送計(jì)算結(jié)果。這為量子算法開辟了新的可能性。
未來研究公司(Futurum Research)分析師丹尼爾·紐曼(Daniel Newman)表示，這是量子計(jì)算制造商中的一個(gè)“獨(dú)一無二的差異化因素”。
一家名為 IonQ 的量子計(jì)算初創(chuàng)公司也在使用囚禁離子的方法。谷歌和 IBM 以及另一家名為 Rigetti Computing 的初創(chuàng)公司正在使用超導(dǎo)量子比特，這是一種被冷卻到超低溫的小電路，以至于它們完全沒有電阻地導(dǎo)電。還有其他的量子計(jì)算設(shè)計(jì)，包括微軟的拓?fù)淞孔颖忍兀脑O(shè)計(jì)是為了提高量子比特在計(jì)算失敗之前可以持續(xù)的時(shí)間。
霍尼韋爾的設(shè)計(jì)
霍尼韋爾在 Arxiv 在線存儲庫發(fā)表的一篇論文中詳細(xì)介紹了它的設(shè)計(jì)方法，這一舉措符合當(dāng)今量子計(jì)算領(lǐng)域盛行的某種程度上的學(xué)術(shù)文化。
霍尼韋爾的機(jī)器將通過微軟的 Azure 量子計(jì)算云服務(wù)提供，但該公司也計(jì)劃直接提供訪問。與霍尼韋爾合作的公司包括摩根大通(JPMorgan Chase)，不過霍尼韋爾不愿詳細(xì)說明雙方合作的條款。
摩根大通沒有對與霍尼韋爾的交易置評。霍尼韋爾交易是量子計(jì)算的擴(kuò)展，建立在與 IBM 的另一項(xiàng)交易的基礎(chǔ)上，但該行表示，預(yù)計(jì)將使用量子計(jì)算機(jī)來優(yōu)化金融投資組合和檢測欺詐行為。到目前為止，這項(xiàng)工作仍處于研究階段。
摩根大通未來應(yīng)用研究與工程實(shí)驗(yàn)室董事總經(jīng)理、前 IBM 量子計(jì)算機(jī)專家馬爾科·皮斯托亞(Marco Pistoia)表示：“作為研究人員和科學(xué)家，我們有義務(wù)在新的、有前途的技術(shù)出現(xiàn)時(shí)進(jìn)行探索。”
霍尼韋爾預(yù)計(jì)，在自己的業(yè)務(wù)中使用量子計(jì)算機(jī)也會受益。烏特利說，量子計(jì)算機(jī)將幫助該公司模擬對化學(xué)和材料科學(xué)有用的分子、執(zhí)行對石油和天然氣行業(yè)有用的優(yōu)化計(jì)算以及執(zhí)行對航空航天有用的 AI 工作。
目前，霍尼韋爾擁有 100 多名的跨學(xué)科科學(xué)家、工程師和軟件開發(fā)者，專門致力于推進(jìn)量子體積，并解決跨行業(yè)的實(shí)際企業(yè)問題。