展望2024企业在量子计算产品与服务支出可达8。3亿美元
曾几何时,量子计算一直是学者们的专利,但近年来,伴随着社会的发展和技术的进步,量子计算这一革命性技术正加快走向实际应用。
在12月的Q2B会议上,包括谷歌、IBM、霍尼韦尔、IonQ 和 Xanadu 等在内的量子计算机制造商,介绍了各自在2024 年前的具体行动和商业展望,如在量子计算规模、性能和可靠性等方面的持续增长。根据Hyperion Research 的预测,到2024年,各企业在量子计算产品和服务上的支出有望增加两倍以上 —— 从 2019 年的 2.5亿美元、增至 2024 年的 8.3 亿美元。
(图片来源:Hyperion Research)
麻省理工学院 Seth Lloyd 教授指出,我们目前仍处于量子计算的早期工业化阶段,但量子计算带来的"巨大进步",可与蒸汽时代为工厂、轮船和火车提供的动力相媲美。
值得一提的是,量子计算机的纠错技术也取得了突破性的进步,这种进步让量子计算机能够执行持续的计算,而不是短暂的工作,量子纠错是实现大型可容错量子计算的必要环节。
量子比特作为量子计算机中存储和处理数据的基本要素,很容易受到外力的干扰。量子比特数量的增加会让量子计算的运算能力实现指数级增长,尽管现在的量子计算机只有几十个量子比特,但未来量子比特数量将达到几千甚至是几百万个。
现在制造商都在努力增加计算机的量子比特数,但在走向实际应用的过程中,研究人员还必须努力克服量子比特的各种限制,比如纠错方案的引入,就是为了克服单个量子比特的挑剔性。
(视频截图:Google AI quantum hardware roadmap)
目前,量子计算的技术路线呈现多元化和并行发展态势,主流方案包括离子阱、超导、硅基半导体、光量子和拓扑等。如霍尼韦尔、IonQ、启科量子采用的是离子阱技术路线,谷歌、IBM等用的是超导技术路线,因特尔用的是硅基半导体路线,Xanadu、麻省理工学院采用光量子路线,微软采用的是拓扑路线。
展望未来,谷歌量子计算负责人 Eric Lucero 预计该公司可在 2023 年实现首个逻辑量子比特,并在下个十年末达成 1000 个逻辑量子比特。
IonQ希望借助新的纠错技术,只需要13个物理量子比特就可以实现一个逻辑量子比特。IonQ在近期公布了量子计算机未来五年发展路线规划图,计划在2023年之前部署机架式模块化量子计算机,在2025年实现"广泛的量子优势"。
霍尼韦尔希望将量子计算用于公司自身业务,如化学设计、仓库自动化和航空航天。霍尼韦尔在今年公布了未来十年整体量子路线图,计划从10个量子比特到40个量子比特,并向下一代容错、可大规模部署的设备迈进。
(霍尼韦尔离子阱量子计算机)
IBM的目标是超越现有的65量子比特系统(Hummingbird),并于 2021 年推出 127 量子比特的 Eagle、在 2022 年推出 433 量子比特的 Osprey、以及在 2023 年推出 1121 量子比特的 Condor(将成为使量子计算算法变得更有用的"重要拐点")。
Xanadu 公司已实现 24 量子比特,并且预计可在年内迎来 40 量子比特的芯片。预计未来几年内,量子比特数还可每隔 6~12 个月翻一番。
量子计算,未来无限可能。
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