盘点:全球5家布局量子计算全栈式开发的企业

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量子计算是量子力学与计算机科学相结合的一种通过遵循量子力学规律、调控量子信息单元来进行计算的新型计算方式。



量子计算利用量子叠加和干涉等原理实现并行计算,具有经典计算技术无法比拟的巨大信息携带量和超强并行计算处理能力,能够在某些计算困难问题上提供指数级加速。

近年来,量子计算的先进性吸引了科技巨头、初创公司和科研机构等的布局,各方的研究与竞争,推动了全球量子计算技术的加速发展。

今天介绍5家布局量子计算全栈式开发的企业,有谷歌、英特尔等科技巨头,也有启科量子、Xanadu等具备前沿技术优势的初创企业,值得关注的是,这5家企业中,选用了超导、离子阱、光学、量子退火等不同技术路线。

                                                                                        谷歌 (美国

谷歌和IBM并列为量子计算两大巨头,谷歌在量子计算机领域技术路径为超导方向,商业模式为硬件+软件。

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2006年谷歌量子计算项目创立,最初专注于算法和软件,2014 年谷歌开始在量子计算硬件方面发力。

2019年,谷歌使用其当时最新推出的 53 位量子比特芯片 Sycamore 运行随机电路取样,实现了“量子优越性”。

2020年,谷歌推出量子机器学习开源库 TensorFlow Quantum,这一开源库集成了谷歌之前开源的量子计算框架 Cirq 和机器学习框架 TensorFlow。同年,谷歌实现了迄今为止最大的量子化学模拟,还发布了在2029年前实现100万个物理量子比特处理器的计划。

                                                                                    英特尔 (美国)

在去年举行的IEEE Week 2020会议上,英特尔着重介绍其在量子计算硬件、软件和算法领域的创新性全栈方法,这种方法是英特尔采取以系统为导向、以工作负载为驱动的量子计算开发策略的核心,也是英特尔实现量子实用性愿景的基础。

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英特尔最初采用超导技术路线,后来认为硅自旋量子比特比超导量子比特更有优势,于是选择了硅电子自旋的方式去构造量子比特,它构造的方式和英特尔最擅长的在硅上面做半导体的方式非常相似。同时也能够利用自身整套的生产、工艺以及对电子控制方面的技能。

                                                                                     启科量子 (中国

启科量子是中国兼具量子计算、量子通信核心技术储备与产品研发能力的科技创新型企业,专注于量子通信设备制造与量子计算机全栈式开发,聚焦第三代量子网络技术。


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启科量子基于离子阱技术路线,开发分布式量子计算机,包括离子阱芯片、精密激光系统、量子比特光电测控系统、高速电子时序与控制系统、量子编程语言、量子云和量子应用软件等各系统研发都在持续进行中。

启科量子预计在2-3年内实现百比特量子计算机,在5年内实现千比特量子计算机。

                                                                                       Xanadu (加拿大)

Xanadu是一家成立于2016年的全堆栈量子初创公司,采用光量子技术路线。

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在软件方面,Xanadu发布了Strawberry Fields,这是该公司开源的一个用于光量子计算的全栈量子软件平台,其最大的特点是这是一个基于TensorFlow的框架,将深度学习和机器学习的最新进展与量子计算进行了结合。

硬件方面,2020年Xanadu推出了三款光量子计算机,分别为8模式、12模式和24模式。

Xanadu还推出了量子云平台Xanadu Quantum Cloud,Xanadu希望量子云能够让企业、开发者和研究人员为金融、量子化学、机器学习和图像分析等领域的问题建立新的解决方案。

                                                                                D-Wave (加拿大

D-Wave是最早的量子计算公司之一,成立于1999年,但直到2007年才成功推出首台量子退火计算机Orion。


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2020年9月,D-Wave推出新一代量子计算平台,该平台集成了新的硬件,软件和工具,以实现并加速交付中的量子计算应用程序的交付。该公司声称,其新一代的量子系统是世界上第一台正式投入商业使用的量子计算机。

除了上述公司外,还有IBM、IonQ、AQT、IQM、CQC等公司,都在布局量子计算的全栈式研发。而且这个队伍正在逐渐壮大,近日全球知名的测量仪器公司是德科技,收购了量子软件公司Quantum Benchmark,随着不断完善的量子生态系统,是德科技也将为客户提供全栈式量子解决方案。



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