你相信光嗎?2023 年值得關注的 6 家量子運算公司

2023/08/08閱讀時間約 7 分鐘

你相信光嗎? 利用光來編碼和處理量子訊息，可以快速達成「量子優勢」（quantum advantage），計算結果超越傳統電腦的能力範圍。
不只0或1狀態而是量子疊加態微軟執行長Satya Nadella以迷宮來解釋一般電腦和量子電腦的差別。一般電腦若要走出迷宮，需要先試走某一條路，撞牆後倒退，重新嘗試，直到找到出路為止，需要花上許多時間才能找到答案。但是量子電腦能編碼資訊，不只0或1的狀態，而是0和1一起，可以同時試驗迷宮內的所有路徑，這就是量子的威力。六家專注於量子創新的公司，跨時代的新技術領域，一起來看。

Xanadu——來自加拿大的全框架量子運算

Xanadu 是一家量子技術公司，可以處理從光子硬件到開發 QML 或量子機器學習框架的所有事情。Xanadu 在量子開發人員中非常受歡迎，並以其兩個框架而聞名：PennyLane和 Strawberry Fields。 Xanadu 的量子計算機基於光子量子計算，利用光來編碼和處理量子信息。現在決定哪些技術可以勝出還為時過早。儘管如此，推測完全整合的量子公司將有最大的成功機會，重點是應用程序和量子機器學習。
原因：專注於應用程序、QML 和 Full Stack Quantum，有上市機會。

Xanadu 的使命是構建對世界各地的人們有用且可用的量子計算機

IBM – 力爭在 2023 年實現超過 1,000 個量子比特

IBM揭曉可達433量子位的量子處理器Osprey，根據IBM 的路線圖，預告2025年打造可達4158以上量子位的Kookaburra。不僅是量子位計數，而且來自 IBM 穩定版的語言：Qiskit 也在不斷壯大。Qiskit 是最流行的量子計算機編程語言之一，正在成為量子世界的 C。有很多工具和教程可供學習者使用量子計算機。另外，此次公布的下一代量子運算系統IBM Quantum System Two，將採用模組化設計，方便日後依照需求擴充運算單位，預計會在2023年底正式上線，並且在混合雲運作環境整合量子及古典運算模式。

目前量子比特數為65 個，但明年將推出一款名為Eagle（量子芯片以鳥為代號）的新芯片，擁有127 個量子比特，然後在2022 年推出擁有433 個量子比特的Osprey，緊隨其後的是擁有1,121 個量子比特的Condor。

Riverlane——構建量子操作系統

這家總部位於劍橋的公司，正忙於構建量子堆棧的一些棘手元素。無論量子比特的類型如何，它都對量子糾錯和控制系統進行基礎性工作。我們熱愛應對挑戰的動力，這些挑戰可以釋放量子計算的力量。以及他們希望通過Deltaflow.OS成為量子計算機的“操作系統” 。Riverlane 與量子硬件公司、大學實驗室和行業機構合作，以推進量子計算機設計、工程和基準測試知識。他們還與各個領域的行業合作夥伴合作，包括製藥、氣候科學、先進材料和航空航天，以確定量子計算可以推動重大進展的領域。

僅僅建造具有更多更好量子比特的量子計算機是不夠的。解鎖量子計算應用的全部範圍需要新的硬件和軟件工具來控制固有不穩定的量子比特，並每秒全面糾正系統錯誤百億次或更多次。

理由：專注於量子堆棧的複雜挑戰，例如糾錯。有被收購或合併可能。

SpinQ——量子桌機夢想

沒有多少公司宣傳他們可以在你的桌面上放置一台量子計算機。但是 SpinQ 會以 5,000 美元的合理價格賣給你一個。SpinQ Technology 是一家位於中國深圳的中國初創公司。SpinQ專注於量子計算，旨在引領世界進入全新的量子科學時代。它還通過專利保護其創新。它希望通過促進量子計算的產業化和普及來做到這一點。我們將 SpinQ 包括在內，因為它們從根本上表明設備是“真實的”、“可用的”和負擔得起的。當然，隨著成本的下降，我們可以看到設備擁有更多的量子位。在我們的書中，任何讓人們對量子計算感到興奮的事情都值得關注。

超導量子計算機實用量子計算物理平台，SpinQ自主研發的超導量子計算系統包括量子芯片EDA、超導量子芯片、低溫系統、量子測控系統、量子運算系統、算法和軟件等組件。這些組件集成在一起，為超導量子芯片提供一體化服務。

Triangulum 是一台 3 量子比特的台式核磁共振量子計算機。它支持硬件級別的脈衝序列工程。用戶可以在設備上定制量子電路，允許外部端口編程。Triangulum是一款低成本、免維護、穩定的設備，適合量子計算教育和一些簡單的科學研究。

理由：發展小型量子計算機可以放在桌面上，幾乎任何人都可以使用。
若是沒有吹牛的部分真是讓人心動。

Quantinuum – 構建量子商業管線

我們喜歡應用程序，量子應用程序。我們認為，一家公司成功的關鍵將是在量子空間中端到端交付的能力。從提供硬件、中間件到應用層。Quantinuum是全球最大的純量子公司之一。它稱自己為“一家獨特的全棧量子計算公司”。但實際上它做的還不止於此，因為它正在推動應用程序空間，我們相信量子正在尋找那些殺手級應用程序，僅僅提供“全棧”是不夠的。由霍尼韋爾提供支持的 System Model H1是第一台通過 IBM量子體積基準測試的量子計算機，測得的量子體積為 8192。Quantum 計算領域的早期客戶會對 Quantinuum 專注於解決實際業務挑戰留下深刻印象。坦率地說，我們需要更多地關注 Quantum 的應用。如您所料，該公司擁有令人印象深刻的人才隊伍，其中包括QNLP（一種量子機器學習形式）的領導者之一。Quantinuum 已經證明了它在網絡安全、計算化學、組合智能、機器學習、優化和模擬領域的價值。原因：繼續通過工具集和框架懸掛量子應用程序的旗幟，以支持公司在量子工作流中尋找優勢。

OQC – 構建超導電路即服務 (QaaS)

牛津量子計算率先開發了 QaaS 或量子即服務，因為它負責在英國開發的最強大的量子計算機。該設施是英國唯一的商業量子計算實驗室。OQC設計超導電路。他們的創新技術 (Coaxmon) 解決了這些挑戰：它具有三維架構，將關鍵組件帶出芯片，從而大大提高了簡單性、靈活性、可工程性和可擴展性。Ilana Wisby 博士是 OQC 的首席執行官，該公司的核心技術建立在 Peter Leek 博士的工作基礎上，後者在牛津大學開發了公司的核心專利。Wisby 在倫敦大學皇家霍洛威學院獲得量子物理學博士學位，並與初創公司合作，從頭開始建設它們。她還是量子計量研究所的顧問和世界經濟論壇未來量子委員會的成員。Wisby 對深度科技充滿熱情，是女性技術和領導力的擁護者。
理由：建造英國本土的超導設備和可能的收購或合併目標。

量子電腦的技術進步儼然是半導體後的國際競賽，不才席胖我目前認知上最主要是運算技術的進化，進而增進演算法算力加強等等，牽扯到的是AI的發展。而在比較玄乎意義層面，量子糾纏(Quantum Entanglement)時，曾被愛因斯坦形容為「鬼魅似的遠距作用」，要作為商業應用就必須穩定量子態的維持，熱的擾動與電磁場干擾都會使其不穩定。這中 0與1的同時存在，無非是要在嚴格條件下，有辦法調控能階閘道；很像是能調控身與心分離但又同時存在，若有人與佛學有點研究，可能知道有16智階名詞"名色辯析"。歡迎大家對於這些論點，提出意見討論。