繼谷歌之后，微軟會(huì)是下一個(gè)里程碑的創(chuàng)造者嗎？

第一臺(tái)實(shí)用的量子計(jì)算機(jī)什么時(shí)候才能出現(xiàn)？

在領(lǐng)域內(nèi)，這個(gè)問(wèn)題被許多人所關(guān)注，諸如谷歌、IBM等更是意圖成為“第一個(gè)吃螃蟹的人”。而就在最近，微軟出手投資了一家名為“PsiQuantum”的初創(chuàng)公司，值得注意的是，這家創(chuàng)企的目標(biāo)是用傳統(tǒng)的硅芯片制造出世界上第一臺(tái)有用的量子計(jì)算機(jī)。

專(zhuān)注十多年，量子計(jì)算是微軟最大投資領(lǐng)域

在PsiQuantum的構(gòu)想中，最終完整的系統(tǒng)像一個(gè)會(huì)議室大小，包含了100至300個(gè)經(jīng)過(guò)糾錯(cuò)的量子位（該公司使用光子作為量子位），足以用于處理任務(wù)。

PsiQuantum方面表示，他們已經(jīng)在晶圓制造商GlobalFoundries的幫助下開(kāi)始制造量子芯片，包括網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和量子軟件等量子計(jì)算機(jī)所需要的其他組件也正在開(kāi)發(fā)中。

雖然PsiQuantum的方法與微軟所采取的拓?fù)淞孔游徊煌?，但依?jù)微軟的聲明，他們兩家公司在可擴(kuò)展、容錯(cuò)的量子計(jì)算機(jī)方面有著共同的愿景。

自2005年以來(lái)，微軟就開(kāi)始在量子計(jì)算機(jī)領(lǐng)域大量投入，并于當(dāng)時(shí)成立了專(zhuān)注于量子計(jì)算的Station Q團(tuán)隊(duì)，期間更是在資金投入、產(chǎn)品研發(fā)和人才招攬等方面不遺余力。曾經(jīng)在2016年3月，微軟研究院院長(zhǎng)Peter Lee在接受媒體采訪(fǎng)時(shí)就表示，微軟研究院最大的投資領(lǐng)域是量子計(jì)算，而并非人們所想的AI等，可見(jiàn)微軟對(duì)于量子計(jì)算產(chǎn)業(yè)的“野心”。

在量子計(jì)算機(jī)領(lǐng)域，微軟目前取得的成果主要集中在軟件層面：

2017年，微軟首次發(fā)布量子開(kāi)發(fā)套件的首個(gè)公開(kāi)預(yù)覽版，并發(fā)布了Q＃編程語(yǔ)言、量子計(jì)算模擬器和其他資源；

2018年，微軟宣布開(kāi)放Q＃編譯器和量子開(kāi)發(fā)工具包中的量子模擬器的源代碼的計(jì)劃；

2019年2月，微軟推出“微軟量子網(wǎng)絡(luò)”，這是一個(gè)由個(gè)人和組織共同致力于推動(dòng)量子計(jì)算的全球社區(qū)；

2019年11月，微軟發(fā)布Azure Quantum量子服務(wù)，包括量子解決方案、量子軟件和量子硬件，是一個(gè)完整的開(kāi)放式云生態(tài)系統(tǒng)；

……

此外，微軟還在與霍尼韋爾等企業(yè)進(jìn)行合作，提供相應(yīng)的量子解決方案等。如果對(duì)微軟在量子計(jì)算領(lǐng)域的成果進(jìn)行總結(jié)，稱(chēng)它為“軟件先行者”也不為過(guò)。而此次投資PsiQuantum，對(duì)于微軟而言也可以說(shuō)是硬實(shí)力方面的一個(gè)補(bǔ)充。

群雄崛起，“第一臺(tái)實(shí)用量子計(jì)算機(jī)”虛位以待

有研究報(bào)告顯示，僅在2017年和2018年，量子計(jì)算創(chuàng)業(yè)公司至少獲得4.5億美元的投資，是前兩年的4倍多，穿梭其中的不乏谷歌、微軟、IBM、亞馬遜、阿里巴巴等巨頭的身影。

究竟“量子計(jì)算”有什么魅力，能夠吸引這么多企業(yè)前赴后繼？有人曾這樣形容，如果把量子計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度比作火箭的話(huà)，那今天的超級(jí)計(jì)算機(jī)充其量只能是一輛老式的二八自行車(chē)。這樣一對(duì)比，高下立顯。

眾所周知，在許多的產(chǎn)業(yè)和科研項(xiàng)目中，“算力”的地位都十分重要，也因此，超級(jí)計(jì)算機(jī)被視為國(guó)家重要戰(zhàn)略科技力量。

就在去年，谷歌的量子計(jì)算突破登上Nature封面，論文中表示在算力方面，量子計(jì)算200秒=地球最強(qiáng)超算1萬(wàn)年。雖然谷歌的這一研究成果在后期遭到了來(lái)自IBM的反駁，表示在經(jīng)典超級(jí)計(jì)算機(jī)上模擬谷歌的量子電路不需要1萬(wàn)年，估算只需2天半，但是不可否認(rèn)，谷歌的研究證實(shí)量子計(jì)算的并行運(yùn)算能力在速度上比超級(jí)計(jì)算機(jī)快得多。

當(dāng)前，“摩爾定律正在走向盡頭”已經(jīng)成為業(yè)內(nèi)的一個(gè)共識(shí)，在這一前提下，“量子計(jì)算”顯然提供了一個(gè)新的思路和方向。這其中，“量子霸權(quán)”被稱(chēng)為這一領(lǐng)域的制高點(diǎn)，這也是在之前引起谷歌與IBM“口水大戰(zhàn)”的關(guān)鍵點(diǎn)。

此前有觀點(diǎn)認(rèn)為，如果量子計(jì)算機(jī)能有效操縱50個(gè)左右量子比特，能力即超過(guò)傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)，實(shí)現(xiàn)了相對(duì)傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)的“霸權(quán)”。業(yè)界認(rèn)為，一旦某個(gè)國(guó)家實(shí)現(xiàn)“量子霸權(quán)”，該國(guó)家將會(huì)在經(jīng)濟(jì)、軍事、科研、安全等領(lǐng)域迅速建立全方位優(yōu)勢(shì)。

暫且不論“量子霸權(quán)”所受到的爭(zhēng)議，僅從“有效操控”和“50個(gè)左右量子比特”來(lái)看，雖然業(yè)界已經(jīng)有了一定的突破，但相比于進(jìn)展加快的量子比特?cái)?shù)研究，糾錯(cuò)容錯(cuò)能力的進(jìn)展還是較為緩慢。

此外需要注意的是，雖然谷歌、IBM、微軟等在量子計(jì)算方面都有了重大突破，譬如谷歌實(shí)現(xiàn)72個(gè)量子位的芯片為例，但這與72為量子計(jì)算機(jī)并不是一回事。

不可否認(rèn)，一些案例已經(jīng)證明量子計(jì)算能夠在智慧交通、金融等領(lǐng)域大展拳腳，但是回到“量子計(jì)算機(jī)”本身，它的實(shí)際應(yīng)用面臨著諸多問(wèn)題，包括對(duì)溫度等方面的嚴(yán)苛要求。可以看到，不管是行業(yè)領(lǐng)先的谷歌、IBM和微軟等，抑或是創(chuàng)業(yè)公司，他們的業(yè)務(wù)收入截至目前還是0。

如同谷歌證實(shí)量子計(jì)算能夠?qū)崿F(xiàn)傳統(tǒng)架構(gòu)計(jì)算機(jī)無(wú)法完成的任務(wù)，由此創(chuàng)下“里程碑事件”，誰(shuí)能夠最先打造出第一臺(tái)實(shí)用的量子計(jì)算機(jī)，也將打造一個(gè)新的里程碑，意味著這一產(chǎn)業(yè)已經(jīng)能夠上升到商業(yè)化階段。

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