導讀：近日，霍尼韋爾宣佈建造出了目前世界上性能最好的量子計算機。這臺量子計算機量子體積爲64，據報道，其性能是上一代量子計算機的兩倍，甚至超過了谷歌、IBM等的同類產品。
來源：新智元（ID：AI_era）
6月18日，霍尼韋爾宣佈：「我們已經建造了目前世界上性能最好的量子計算機」。
這家成立了135年的自控產品開發生產公司大概也不會想到，把這個工業界的「老專家」推向大衆的，竟然是新型冠狀病毒——自1月以來，霍尼韋爾的口罩生產線都是連軸轉，以爲大衆提供合格達標的「N95」口罩。
事實上，與其說霍尼韋爾是口罩生產商，不如說其是技術領導者。
01 霍尼韋爾生產量子計算機？還是世界最強！
早在今年3月，霍尼韋爾就「放狠話」：在接下來的三個月，我們將推出世界上性能最高的量子計算機。
要知道，3月正是疫情肆虐的時期，沒有人注意到這家被誤認爲「只是口罩生產商」的科技企業的豪言壯語，畢竟，「量子計算機」看起來還是像是谷歌，IBM這些企業的事情。
於是，可能連谷歌、IBM和英特爾也沒想到，6月18日會殺出這樣一個勁敵。霍尼韋爾宣佈：我們建造了目前世界上性能最好的量子計算機。
這個「最好」可不是自誇的，這是基於IBM的量子計算機衡量基準而得到的結果。
IBM提出了一種衡量量子計算機性能的指標——量子體積。量子體積的影響因素有很多，包括量子比特數、測量誤差、設備交叉通信、設備連接和電路軟件編譯效率等。量子體積越大，量子計算機性能就越好。
霍尼韋爾的量子計算機的量子體積是64，並且霍尼韋爾稱，未來五年內能夠實現量子體積每年以一個數量級的速度增長。
這臺量子計算機有6個有效的量子比特。一般情況下，一個系統的有效量子比特數要小於系統原始的量子比特數，因爲一些量子比特可能丟失。由於出色的系統設計，霍尼韋爾的這臺量子計算機解決了這個問題，並沒有出現比特丟失。
霍尼韋爾還表示，將在一年之內得到至少10個有效量子比特，相當於1024個量子體積。
02 走近這臺量子體積64的量子計算機：超高計算力，廣泛應用場景
量子+計算機=量子計算機？
介紹霍尼韋爾這臺量子計算機之前，我們先來回顧一下世界上第一臺計算機：
儘管ENIAC在現在看來到處都是線材，十分龐大且耗電量極高，但在1946年來講，這可能是科技行業最先進的設備之一。
往後幾十餘年間的計算機發展離不開兩個詞：提高性能、壓縮體積。所以現在纔有了輕薄而高性能的筆記本。
因此，當你看到量子計算機的時候，也不用爲它的龐大和怪異而驚訝：
該機器位於科羅拉多州博爾德市一個1500平方英尺的高安全性存儲設施中，包括了一個不鏽鋼球體容器。該球體容器的大小與籃球大小相同，並由液氦冷卻，溫度冷卻到絕對零度以上10度（大約-441華氏度，比冥王星的表面溫度還低）。我們把這樣一個球體稱作離子阱。
離子阱上方，預先設計的電場使單個原子懸浮在0.1毫米，這些漂浮在計算機芯片上方的單個原子被激光照射，作爲目標進行計算。
控制原子是一件了不起的事情。原子是很小的單位，如果科學家能用原子作爲單位來進行計算，那麼未來的計算機的高度和現在相比或許是「不設限」的。
所以當我們看到這臺龐大的計算機時，或許會覺得設計它過於冗餘。但是，如此高的計算力只是懸浮在球體容器表面上的少量原子提供的。這就賦予了量子計算無限的可能。
計算機的發展到了21世紀20年代，計算力是永遠無法避開的話題。許多編程語言因爲計算力無法再提高而「落伍」，而一些「併發」的編程語言也因此而備受青睞。但是，針對編程語言去提高計算力的效果是很微弱的。這就好比你有一塊牛肉，你想通過烹飪想去將它做的好喫。
量子計算機和這些都不同，它的核心是提高計算機的計算力，甚至讓計算機做一些現在人類無法想象的事情，例如量子方程式等。這就好比你有一塊原料更好的牛肉，或許你就不需要在烹飪下面下功夫了。
03 量子計算機羣雄爭霸！谷歌、IBM也沒想到半路殺出霍尼韋爾
MIT科技評論在4月20日發佈了一篇文章，來討論量子計算機爭霸，谷歌和IBM誰是贏家。大概它也不會想到，6月底，殺出一個霍尼韋爾。
1. 後起之秀霍尼韋爾：登頂最強，投入使用
霍尼韋爾在量子計算機這漂亮的一擊絕非偶然。
在過去十年中，霍尼韋爾一直致力於實現量子計算機的目標，當時該公司開始開發生產低溫和激光工具的技術。——這兩項技術其實算是霍尼韋爾的「老本行」。在過去的五年中，該公司組建了一支由100多名技術人員組成的團隊，專門致力於機器的製造。
由此再去看霍尼韋爾3月份的豪言壯語，就發覺彼時的自信不無道理了。
霍尼韋爾還在量子計算機商用的道路上先行一步。霍尼韋爾量子部門負責人Tony Uttley就透露，摩根大通等客戶已經用上了這臺量子計算機，每小時成本約爲10000美元。摩根大通甚至將其利用量子計算機進行的研究寫成了論文放在了arXiv上。
霍尼韋爾還和微軟合作，希望在未來幾周內讓客戶通過Azure雲進入最新的量子系統。
除了和大公司進行合作，對於沒有內部量子專家的公司，霍尼韋爾聯繫了量子公司Zapata Computing和Cambridge Quantum Computing進行幫助。
2. 「量子霸權」倡導者Google：實現霸權之路諸多險阻
2019年10月，Google在《Nature》上發表論文稱自己已然實現量子霸權。
量子霸權（Quantum Supremacy）屬於專有名詞，意思是在處理相同問題時，量子計算能超過所有經典計算機，實現量子計算的特有優勢。
量子霸權的實現意義重大，將理論推進實踐的過程實屬不易。因此，Google這一舉措確實具有重大意義。但是，實現量子霸權也只是一個開始，距離實際的量子計算機尚有很大距離。
在那個時候看，Google在量子計算機領域的成績斐然。2019年，Google研究人員展示其最新54比特量子計算機，該計算機只用200秒便可計算完畢當前世界最大的超級計算機需1萬年進行的運算。
3. 「量子優勢」提出者IBM：傳統計算機巨頭的轉型
和Google的霸氣發言不同，IBM則提出了另外一個概念：量子優勢。
量子優勢（Quantum Advantage）的本質是在反對量子計算機取代傳統計算機的概念，並強調合理利用量子計算機的計算力優勢進行計算。量子優勢的重心側重於真實的應用場景，是否需要超經典的計算能力。
按照這樣的理念，IBM的研究和其他企業有所不同，它的側重在於聯合多家大型企業研究部署量子計算雲平臺，快速實現商業價值。
IBM於2019年9月推出可商用的53比特量子計算機，向外部用戶開放使用。
參考鏈接：
https://www.forbes.com/sites/davidjeans/2020/06/19/honeywell-says-it-has-built-the-worlds-most-powerful-quantum-computer/#61978d817cd4
延伸閱讀《人人可懂的量子計算》
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