量子陣營(yíng)殺出”黑馬“，微軟所投創(chuàng )企計劃打造首臺實(shí)用量子計算機，給商業(yè)化添把火

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

第一臺實(shí)用的量子計算機什么時(shí)候才能出現？

在領(lǐng)域內，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 )企的目標是用傳統的硅芯片制造出世界上第一臺有用的量子計算機。

專(zhuān)注十多年，量子計算是微軟最大投資領(lǐng)域

在PsiQuantum的構想中，最終完整的系統像一個(gè)會(huì )議室大小，包含了100至300個(gè)經(jīng)過(guò)糾錯的量子位（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 )設備和量子軟件等量子計算機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撲量子位不同，但依據微軟的聲明，他們兩家公司在可擴展、容錯的量子計算機方面有著(zhù)共同的愿景。

自2005年以來(lái)，微軟就開(kāi)始在量子計算機領(lǐng)域大量投入，并于當時(shí)成立了專(zhuān)注于量子計算的Station Q團隊，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(cháng)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)域是量子計算，而并非人們所想的AI等，可見(jiàn)微軟對于量子計算產(chǎn)業(yè)的“野心”。

在量子計算機領(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)預覽版，并發(fā)布了Q＃編程語(yǔ)言、量子計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)量子計算的全球社區；

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；

……

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

群雄崛起，“第一臺實(shí)用量子計算機”虛位以待

有研究報告顯示，僅在2017年和2018年，量子計算創(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，如果把量子計算機的運算速度比作火箭的話(huà)，那今天的超級計算機充其量只能是一輛老式的二八自行車(chē)。這樣一對比，高下立顯。

眾所周知，在許多的產(chǎn)業(yè)和科研項目中，“算力”的地位都十分重要，也因此，超級計算機被視為國家重要戰略科技力量。

就在去年，谷歌的量子計算突破登上Nature封面，論文中表示在算力方面，量子計算200秒=地球最強超算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)典超級計算機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，谷歌的研究證實(shí)量子計算的并行運算能力在速度上比超級計算機快得多。

當前，“摩爾定律正在走向盡頭”已經(jīng)成為業(yè)內的一個(gè)共識，在這一前提下，“量子計算”顯然提供了一個(gè)新的思路和方向。這其中，“量子霸權”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”的關(guān)鍵點(diǎn)。

此前有觀(guān)點(diǎn)認為，如果量子計算機能有效操縱50個(gè)左右量子比特，能力即超過(guò)傳統計算機，實(shí)現了相對傳統計算機的“霸權”。業(yè)界認為，一旦某個(gè)國家實(shí)現“量子霸權”，該國家將會(huì )在經(jīng)濟、軍事、科研、安全等領(lǐng)域迅速建立全方位優(yōu)勢。

暫且不論“量子霸權”所受到的爭議，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)展加快的量子比特數研究，糾錯容錯能力的進(jìn)展還是較為緩慢。

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

不可否認，一些案例已經(jīng)證明量子計算能夠在智慧交通、金融等領(lǐng)域大展拳腳，但是回到“量子計算機”本身，它的實(shí)際應用面臨著(zhù)諸多問(wèn)題，包括對溫度等方面的嚴苛要求?？梢钥吹?，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)量子計算能夠實(shí)現傳統架構計算機無(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實(shí)用的量子計算機，也將打造一個(gè)新的里程碑，意味著(zhù)這一產(chǎn)業(yè)已經(jīng)能夠上升到商業(yè)化階段。

最后，記得關(guān)注微信公眾號：鎂客網(wǎng)（im2maker），更多干貨在等你！