13家积极投入量子超导技术的企业
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目前量子电脑技术经历了几种量子位元模式的流行,也发现一些公司正转向将资金投注在超导电子电路上,并找出最佳方式以开发出功能齐全、容错之量子电脑。
The Quantum Insider介绍了13家上市的大公司和新创公司,并在量子运算技术上拥有一些更迷人方法和技术:
1. 亚马逊(AWS)
AWS于2019年启动了AWS量子运算中心,目标是加速量子运算技术的发展和应用。他们专注于开发更强大的量子运算硬件并确定量子技术的新应用。2021 年底,AWS在加州理工学院(Caltech)开设了一个新的量子运算设施,其雄心勃勃的目标是建造一台容错的量子电脑。
透过一项完全托管的量子运算服务帮助加速量子运算科学研究和软件开发,称之为Amazon Bracket,AWS提供对基于D-Wave超导量子位元的量子退火技术的存取,以及存取基于Rigetti Computing和CQC的闸模型之量子硬件。
2. 谷歌量子人工智能(Google Quantum AI)
Google Quantum AI的量子运算服务为研究人员提供对嘈杂的中等规模量子(NISQ)处理器及其模拟器的存取,旨在推进量子运算最先进技术并公开分享其算法、应用、工具和处理器特性的结果。
谷歌为科学家们提供量子运算服务,为Sycamore等NISQ处理器开发算法。目标是在新算法、工具和表征中推进NISQ的最新技术,从而产生有用的应用。获批的项目将透过公司的Quantum Engine API在 Sycamore处理器上运行程式,以及借由用户回馈改进服务。
3. 英特尔(Intel)
英特尔使用超导量子位元对量子运算竞赛的贡献,包括努力实现量子实用性,将量子技术从实验室过渡到解决现实世界问题的商业量子系统。在产业和学术合作伙伴的帮助下,英特尔在实现这一愿景方面取得了重大进展。
英特尔正利用其在大量电晶体制造方面的专业知识来开发热硅自旋量子位元,这是一种可在更高温度下运行且更小的运算设备,并开发Horse Ridge II低温量子控制芯片提供更紧密的整合,以及借由低温探针协助加速商业化的大批量测试。
尽管距离大规模应可能还需要数年时间,但量子运算有望在材料、化学品和药物设计、金融和气候建模以及密码学方面取得突破。
4. 牛津量子电路(Oxford Quantum Circuits,OQC)
来自英国的OQC,创立于2017年,目前正在利用超导电路建构量子电脑,帮助其客户解决从气候变化到新药等人类面临一些最重大挑战的探索。
OQC建造了英国最先进的量子电脑,是该国唯一可商用的,还推出了英国首个量子运算即服务(QCaaS),将量子技术导入企业,让客户和合作伙伴触手可及。
5. Anyon system
来自加拿大的Anyon Systems创立于2014年,其目标是透过引入量子运算平台来彻底改变世界。Anyon透过设计和制造超导量子处理单元(QPU)、量子控制电子设备以及承载 QPU的超低温低温系统,开发过程涉及量子电脑完整垂直硬件堆叠的独特技术。
Anyon Systems目前提供早期采用者在初阶、中阶、量子电脑(NISQ)需求上,一站式的服务。这些机器使客户能够开展他们的量子研发计划,建立生态系统,并在竞争中保持领先。
6. IBM
IBM是科技界的巨头,也是量子运算的主要支持者。IBM的完全堆叠方法提供了最好的IBM量子运算系统以及最完整的量子软件工具和云端服务套件。
IBM的127量子位元Eagle处理器将人们带入了未知的运算领域,在硬件设计方法中展现了几项重要的进步,并标志着迈向量子优势爬升的关键阶段。
7. EeroQ
EeroQ于2016年创立,是量子硬件领域的领导者,使用氦上的电子(eHe) 建构通用量子电脑。
EeroQ的核心技术是捕获和控制漂浮在氦超流体上方的单个电子。这些电子构成了其量子电脑的量子位元,氦超流体的纯度保护了每个电子的内在量子特性。EeroQ的最终目标是建构基于被捕获电子的量子磁(自旋)状态的大型量子电脑。
8. Rigetti Computing
位于加州的Rigetti,创立于2013年,Rigetti Computing刚完成了一项在纽约证券交易所上市的SPAC交易,它正在建造世界上最强大的电脑,以帮助解决人类最紧迫和最重要的问题。这些系统将执行现今最快的超级计电脑无法执行的运算,解开全新类型之问题并提供解决方案之直接途径。
Rigetti 相信量子运算将显著影响医疗保健、如何治疗疾病、如何产生能量以及如何养活人类。其超导量子运算系统可透过Rigetti Quantum Cloud Services在云端上使用。
9. 量子运算公司(Quantum Computing Inc,QCI)
QCI创立于2018年,总部位于维吉尼亚州,是超级运算、数学和大规模平行运算程式编码领域的领导者,主要是开发量子运算软件,并做为云端量子软件供应商,为复杂的约束优化运算提供即用型软件。该公司的旗舰软件解决方案Qatalyst 是业界唯一的量子应用加速器,赋予现今的主题专家(Subject Matter Experts ,SMEs)和程式人员,能够立即运用量子技术的力量来获得更快、更好和更多样化的解决方案,而无需量子专业知识或训练。
10. Nord Quantique
Nord Quantique创立于2020年,总部位于加拿大魁北克省,目前正在开发超导电路,可降低每个量子位元的错误,为容错量子运算提供更快的途径。
因为量子资讯是脆弱的,而量子硬件的主要挑战是尽可能将系统与环境隔离,同时维持可控性。这需要更强大的方法来编码、保护、处理和检索量子资讯。Nord Quantique正在开发运用超导电路来执行玻色子代码(bosonic codes)。玻色子系统自然提供了更丰富的编码空间,进而更容易防止噪声交互影响系统并产生错误,因而保留量子资讯。因此,超导电路为设计高性能玻色子代码提供了一个完整的工具箱。
11. Bleximo
Bleximo是一家位于加州柏克莱的新创公司,创立于2017年,目前正在建构完全堆叠超导应用特定系统。其核心论点是整合解决方案,专注于高价值实际问题的独特挑战,将为客户提供竞争优势。
其方法是在一个产品开发过程中,共同设计处理器、软件和控制堆叠的能力,建立策略化差异,从超导技术的基础物理到部署系统中软件的动态,都整合进考虑范围。凭借最先进的相干时间(coherence time),其超导处理器技术已在市场上建构最先进的系统并奠定基础。
12. IQM
位于芬兰的IQM创立于 2018 年,是量子电脑领域的泛欧领导者。主要是为研究实验室和超级计算中心提供本地量子计算机,并提供对其硬件的完整存取。
对于工业客户,IQM透过独特的特定应用协同设计方法为客户提供量子优势。IQM正与芬兰技术研究中心(VTT)建造芬兰第一台商用54量子位元之量子电脑,由IQM领导的集团(Q-Exa)正在德国建造一台量子电脑,并与HPC超级电脑整合,为未来的科学研究创建加速器。
13. 富士通(Fujitsu)
富士通是一家日本跨国资讯和通讯技术设备和服务公司,成立于1935年。2021 年4月,富士通与日本科研机构 RIKEN 签署协议,开设“RIKEN RQC-Fujitsu Collaboration Center”,推动联合研发基础技术,将超导量子电脑投入实际应用。
此次合作最终将开发硬件和软件技术,将超导量子电脑扩展到1000量子位元等级,改善量子位元制造的可变性,外围部件和布线的小型化,并降低噪声为目标,进行低噪声等基础技术的研究和开发。同时并开发运行量子电脑所需的部件和云端运算系统,并研究和开发用于执行应用程式的算法。