口罩、量子两不误,霍尼韦尔要推出 “全球最强” 量子计算机

2020-03-13

原标题:口罩、量子两不误,霍尼韦尔要推出 “全球最强” 量子计算机

挑到霍尼韦尔公司(Honeywell)的产品,最先想到的无外乎口罩、温控器、航空电子编制和自动化限制编制。这些产业赞成首了这家成立超过 100 年,员工超过 13 万的 “世界百强” 企业。

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而几乎不为人知的是,它还拥有一支专门奥秘的科研团队,在尝试占有这个时代最尖端的技术之一——量子计算。

图 | 霍尼韦尔的量子解决方案部分(来源:霍尼韦尔)

3 月 3 日,霍尼韦尔在官网宣布,“得好于技术上的突破,吾们有看在异日的 3 个月内推出世界上最重大的量子计算机,其量子体积(Quantum Volume)起码可达 64,是走业内竞品的两倍”。

该钻研收获以论文形态发外在预印本平台 arXiv 上。 依照描述,这台号称 “全球最强” 的量子计算机是凭借 “离子阱编制(Ion Trap)” 实现的,而非 IBM 和谷歌操纵的超导量子技术。

值得仔细的是,钻研人员在最高仅实现了 16 量子体积的实验,并且对异日进一步拓展外示笑不都雅。至于官方宣称的 64 量子体积,能否真的实现并准期推出,还必要时间的检验。

与此同时,霍尼韦尔还宣布,异日将在微柔 Azure 云服务平台上盛开量子计算机的操纵渠道,并且与摩根大通相符作钻研如何在金融服务中行使量子计算。此外,它还战略投资了两家量子柔件和算法初创公司 Cambridge Quantum Computing 和 Zapata Computing。

分歧的量子计算解决方案

在量子计算周围,外界除了关注 D-Wave 和 IonQ 云云的只凝神于量子计算钻研的公司,剩下的仔细力几乎十足聚焦在 IBM、谷歌、英特尔和微柔等科技巨头身上。

所以在此次官宣之前,霍尼韦尔旗下的量子解决方案部分不息鲜为人知,亦或是其走事比较矮调。

官网原料表现,最早相关量子解决方案部分的消息发外于 2018 年 9 月,文章浅易介绍了霍尼韦尔启动量子计算钻研的背景。

遵命部分总裁 Tony Uttley 的描述,霍尼韦尔钻研员在 “十年前就挑出过这一大胆的思想”,但之后不息在进走战略投资和铺垫,直到“几年前” 才选定了钻研倾向,正式进军。

(来源:霍尼韦尔)

原形上,在量子计算周围,许多公司都在尝试分歧的钻研倾向息争决方案。往年争取 “量子优厚性” 的 IBM 和谷歌操纵了超导量子技术,而微轻柔英特尔别离选择了较为冷门的拓扑量子和硅量子技术,另一家凝神于量子计算钻研 20 年的公司 D-Wave 则操纵了量子退火技术。

与这些都分歧的是,霍尼韦尔选择了离子阱编制行为主要钻研倾向,另一家比较著名的初创公司 IonQ 走的也是这条路。

以这栽技术为基础的量子计算机操纵离子行为量子比特,实现基本的运算和逻辑单元。所谓的 “离子阱” 指的是一套行使电磁场俘获和囚禁离子的编制,被俘获的离子只能在必定周围内运动,继而批准人类始末转折电场来操控它们。

离子阱编制驱动的量子计算机

钻研人员指出,离子阱的上风在于能够维持较长的量子比特相关时间,能够实走高保真度的量子态测量与量子门操作,而且理论上肆意两个量子比特(离子)都存在可控的相互作用,电子新闻形成稀奇的全连接性。这意味着运算实在率更高,但速度相比超导量子技术较慢。

(来源:霍尼韦尔)

在实验中,钻研团队设计了一个操纵底切蚀刻金电极制造的二维离子阱,安放于 12.6 开尔文(零下 260.5 度)的矮温环境中。随后他们将一个镱离子(171Yb )和一个钡离子(138Ba )配成一对,其中镱离子是运算用量子比特,钡离子则首到协同冷却(Sympathetic cooling)的作用。

在一套电路中,这些离子能够构成 Yb-Ba 对,也能够构成 Ba-Yb-Yb-Ba 或 Yb-Ba-Ba-Yb 云云的四离子结晶对。

钻研人员外示,互助霍尼韦尔内部的云服务和稀奇算法,能够实现始末 FPGA(场域可编程逻辑门阵列)实走特定的量子电路。从可实走的义务上看,它能够实现止息量子计算,读取量子比特状态,然后根据效果选择分歧的路径重新最先计算。这为实走传统编程语言中相通 “if” 的语句打下了铺垫。

在测试中,钻研人员计算了量子电路的量子比特数目和门保真度,由此得出的量子体积越大,表明综相符性能越强(这一指标由 IBM 挑出)。效果表现,这栽计算架构相符量子体积 16 的标准,与 IBM 在 2019 年头推出的 “Q System One” 量子计算编制持平。

在论文的末了,钻研人员并未直接点出要打造 “64 量子体积” 的设备,而是肯定了离子阱编制的保真度,强调了以此为基础的量子计算发展倾向是“有期待的”,最后比较笑不都雅地外示“正在进一步寻觅架构的拓展性”。

图 | IBM 的 Q System One 量子计算机(来源:IBM)

“业界最强”的名号一向是多多科技公司争取的现在的,在量子计算周围也不破例。

除开往年 IBM 和谷歌争取的 “量子优厚性”,早在 2018 年 12 月,同样选择“离子阱” 道路的 IonQ 就已经公布了本身的钻研收获:操纵三维离子阱,最多声援 160 量子比特,能够实现 79 量子比拿手度上的单比特门操纵,维持高保真度等等。在那时而言,这套数据超过了超导量子技术一大截。

由此可见,霍尼韦尔的 “全球最强量子计算机” 能不及服多,还必要靠收获言语。

固然量子计算的解决方案之争仍在不息,但能够肯定的是,行为 《麻省理工科技评论》2020 年 “全球十大突破性技术” 之一 ,随着其飞速发展,金融、数据、物流、通讯、原料、制药和制造等走业必然会受到远大影响。

参考:

https://www.honeywell.com/content/dam/honeywell/files/Beta_10_Quantum_3_3_2020.pdf

https://www.honeywell.com/en-us/newsroom/news/2020/03/behind-the-scenes-of-a-major-quantum-breakthrough

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