人工智能在改变 量子计算将颠覆 很远吗？也许就在明天：霍尼韦尔要发布迄今最强量子计算机

人工智能在改变 量子计算将颠覆 很远吗？也许就在明天：霍尼韦尔要发布迄今最强量子计算机

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3月4日，霍尼韦尔发布一则消息：到2020年年中（一般指六月或七月），霍尼韦尔将发布迄今为止功能最强大的量子计算机。并表示，由于拥有了创新的量子电荷耦合器件（QCCD）架构的技术突破，将有望发布一种量子计算机，其量子体积至少为64，是业界下一个替代产品的两倍。

哇，好炫！

可这么深奥的东东，到底和我们有啥关系？

霍尼韦尔10年布局 转型 新目标

工业领域我们熟知的霍尼韦尔此前在量子计算领域并不高调，但面临日益激烈的技术竞争，霍尼韦尔其实一直在积极积累转型。

霍尼韦尔量子解决方案部总裁托尼·乌特利（Tony Uttley）在接受MarketWatch采访时表示：“我们在量子计算领域已经布局了十年，这对我们来说不是一个科学项目，而是创造价值的新途径。”

霍尼韦尔对于此次将要推出的量子计算机信心十足。公告中称，这一产品量子体积将至少达到64，是目前业界产品的两倍，且在未来五年，量子计算机的量子体积还将每年将提高10倍。

据霍尼韦尔介绍，其量子计算机采用离子阱技术来实现其希望达到的性能。这一技术让其利用电磁场来囚禁每一个离子，并对被囚禁的离子采用激光脉冲加以操作和编码，从而实现更大难度的计算任务。

发展量子计算需要涵盖原子物理、低温学、激光、磁学和精密控制系统等多个领域的专业技术。霍尼韦尔此前在多个工业领域的产品经验帮助公司在这一前沿技术领域取得了进展。目前，霍尼韦尔拥有100多名各个领域的科学家和工程师，来共同推进量子计算相关的技术开发。

而且据悉，霍尼韦尔在量子计算领域已经拥有了第一批客户。在宣布将推出量子计算机的同时，霍尼韦尔称已经与摩根大通公司达成合作，后者将使用霍尼韦尔的量子计算机开发量子算法。此外，霍尼韦尔还投资了剑桥量子计算公司（CQC）和Zapata Computing以加速量子计算的开发和市场应用。

霍尼韦尔作为150年常青的老牌工业企业，一直走在技术发展的前沿、掌握核心科技。霍尼韦尔是否能在量子计算领域获得市场的认可也许还有待观察，但小编相信这一定是量子计算向实际应用大步迈进的一个信号。

从0、1 到N次方

这么炫的东东，小编之前不太懂，专门请教了一下专家。

下面是科普时间，专家介绍：

经典计算技术是将数据编码为二进制，最小的数据单元名叫比特 (bit)，它只有两个确定状态，0 和 1，关闭和开启。

量子计算则利用了量子力学领域内的概念，其最小数字单元名叫量子比特 (qubit)，如下图：

一个量子比特可能同时具备两个状态，专业术语称为叠加态 (Superposition)：

这是一个计算机人士可以理解的解释，

非专业人士可以先跟着看：

假如一个 16-bit 的存储器只能存储一个数据，这个数据可能是 2 的 16 次方——65536 个数据中的任意一个。这个限制在理论中的量子计算机上却不存在，一个 16-qubit 的存储器可以同时存储 2 的 16 次方——65536 个数据。

接下来是普通人也能消化的解释：

通常人们认为，一个经典处理器的运算速度越快越强大，但它在同一时间仍然只能进行一次计算，只是计算所用的时间被锁到很短而已；量子计算机强大的定义标准则是量子比特的数量，比方说一个 16-qubit 的量子计算机，可以同时对 2 的 16 次方个数据进行计算，节省了大量的时间。你应该能明白，当计算量变得巨大时，量子计算机的优势将会凸显出来。

这也是为什么科学家们提出了“量子优势” 的概念，并且开始期待它的实现。当量子计算机在某个特定的领域或解决某个计算机问题上的计算性能，超过了现存最强大的经典超级计算机时，我们就可以说这个领域内或问题上实现了量子优势 。这一名词也被译作量子霸权。学界普遍认为当量子计算机的量子比特超过 50，量子优势就实现了。

都想争的“霸权” 中国也在努力

量子计算研究始于上世纪八十年代，包含量子处理器、量子编码、量子算法、量子软件等关键技术，量子处理器的物理实现是当前阶段的核心瓶颈，包含超导、离子阱、硅量子点、中性原子、光量子、金刚石色心和拓扑等多种技术路线。

超导路线方面，Google 在2018年推出72位量子比特处理器，Rigetti正在构建更强大的128量子比特处理器。我国中科大在2019年已实现24位超导量子比特处理器，并进行多体量子系统模拟；同时，清华大学利用单量子比特实现了精度为98.8%的量子生成对抗网络，未来可应用于图像生成等领域。​

离子阱路线方面，IonQ已实现79位处理量子比特和160位存储量子比特。

光量子路线方面，中科大已实现18位光量子的纠缠操控，处于国际领先地位。

硅量子点路线方面，新南威尔士大学报道了保真度为99.96%的单比特逻辑门，以及保真度为98%的双比特逻辑门。

目前，量子计算物理平台中的超导和离子阱路线相对领先，但尚无任何一种路线能够完全满足量子计算技术实用化条件实现技术收敛。为充分利用每种技术的优势，未来的量子计算机也可能是多种路线并存的混合体系。

科学技术到实际应用，需要大批量的科技公司转化与发展。霍尼韦尔仅是量子计算的新入局者，谷歌、IBM、英特尔、亚马逊等科技公司都已入局量子计算领域多年。英特尔和IBM目前都已推出相关的服务，而AWS、微软等在量子计算云服务市场已经占据了主导地位，谷歌更是在此前宣称实现了“量子霸权”。

Google在2018年实现72位超导量子比特，在2019年证明量子优越性；

IBM在2019年1月展示具有20位量子比特的超导量子计算机，并在9月将量子比特数量更新为53位；

微软在2019年推出量子计算云服务，可以与多种类型的硬件配合使用；

阿里与中科大联合发布量子计算云平台并在2018年推出量子模拟器“太章”；

百度在2018年成立量子计算研究所，开展量子计算软件和信息技术应用等业务研究；

华为在2018年发布HiQ量子云平台，并在2019年推出昆仑量子计算模拟一体原型机。

很远吗 也许你已经在用

量子计算就像是新的“引擎”，代表了新的商业形态和社会形态。蒸汽机的到来引发了第一次工业革命，燃气机引发了第二次工业革命，计算机的诞生引发了第三次工业革命，那么量子计算与人工智能的到来，很可能成为推动第四次工业革命的力量。量子计算机一旦投入使用，许多行业将会受到颠覆性影响。

在军工、气象、金融、石油化工、材料科学、生物医学、航空航天、汽车交通、图像识别和咨询等众多行业已注意到其巨大的发展潜力，开始与科技公司合作探索潜在用途，生态链不断壮大。

Google联合多家研究机构将量子退火技术应用于图像处理、蛋白质折叠、交通流量优化、空中交通管制、海啸疏散等领域；

JSR和三星尝试使用量子计算研发新材料特性；

埃森哲、Biogen和1Qbit联合开发量子化分子比较应用，改善分子设计加速药物研究；

德国HQS开发的算法可以在量子计算机和经典计算机上有效地模拟化学过程；

摩根大通、巴克莱希望通过蒙特卡洛模拟加速来优化投资组合；

硅谷量子计算软件开发商QCware编写量子算法，以提高量化交易和基金管理策略的调整能力，优化资产定价及风险对冲；

腾讯在量子AI、药物研发和科学计算平台等应用领域展开研发。

也许量子计算不如“量子读书”那样离我们那么那么“近”，但是，好像也并不远，改变常常就在一瞬间。

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