Atom Computing：2022年量子計算領(lǐng)域技術(shù)預測

  ICC訊  Atom Computing首席執行官Rob Hays發(fā)布了其對2022年量子計算領(lǐng)域的六大技術(shù)預測。

  來(lái)源：Atom Computing

  以下為博客全文：

  隨著(zhù)像我們這樣的公司在這種范式轉換技術(shù)上下大賭注，量子計算在2021年獲得了很多關(guān)注和頭條新聞。雖然量子計算可能還不是一個(gè)家喻戶(hù)曉的術(shù)語(yǔ)，但我們將在2022年看到有關(guān)技術(shù)發(fā)展和參與廣度方面的巨大進(jìn)步。當我與客戶(hù)及合作伙伴交談時(shí)，我發(fā)現量子計算每天都在持續增長(cháng)。

  以下是我對2022年量子計算的六大預測：

  1.新的量子計算模式將取得令人大開(kāi)眼界的突破

  早期采用者正在組建團隊并投資于概念驗證用例，學(xué)習如何利用量子計算來(lái)獲得市場(chǎng)競爭優(yōu)勢。這些客戶(hù)渴望嘗試不同的量子計算平臺，以了解哪種平臺最適合他們的應用。在過(guò)去幾年中，新量子計算模式的研發(fā)增加，已經(jīng)提供了具有競爭力的系統，這些系統顯示出比早期模式更快的擴展潛力。

  2022年，我們將看到中性原子技術(shù)的技術(shù)演示和產(chǎn)品準備工作的加速——進(jìn)一步建立對該方法的興趣和可信度。我預測，到今年年底，基于中性原子的量子計算將在客戶(hù)認知度方面與早期技術(shù)(超導體和俘獲離子)相比處于同等地位。我們還可能會(huì )看到還沒(méi)有出現在大多數人的雷達屏幕上的光子學(xué)和其他新技術(shù)的演示。

  2.對不同規模NISQ用例的關(guān)注度增加

  硬件供應商正在努力擴大每個(gè)系統的量子比特數量，同時(shí)，潛在用戶(hù)與合作伙伴合作，在這些初始的、較小的系統上進(jìn)行試驗?，F今的量子計算機只有幾十臺，或者說(shuō)在某些情況下，僅有一百個(gè)左右的量子比特數量，而這不足以計算有意義的商業(yè)問(wèn)題。除此之外，今天的系統容易出錯，并且沒(méi)有足夠數量的物理量子比特來(lái)執行糾錯算法，從而克服錯誤。因此，我們用NISQ機器來(lái)搜索用例。

  我預測，我們將看到將NISQ機器用于金融服務(wù)、航空航天、物流以及制藥或化學(xué)等領(lǐng)域的一些有趣的用例的新方法。今年，我相信應用程序開(kāi)發(fā)人員將會(huì )想出如何從具有數千個(gè)量子位的NISQ系統中獲得更多商業(yè)價(jià)值，但硬件在2022年還不會(huì )完全實(shí)現。此外，今年將會(huì )看到一些模式的中路測量和誤差修正的演示，這預示著(zhù)NISQ時(shí)代即將結束，一個(gè)更高效的量子計算時(shí)代即將到來(lái)。

  3.中美領(lǐng)先的云服務(wù)提供商將在量子計算上加大投入

  云服務(wù)提供商(CSP)應該會(huì )從量子計算中受益匪淺，他們提供廣泛的普遍服務(wù)、人工智能(AI)與其工作負載的深度集成，以及基于高度并行、統計性質(zhì)大幅改進(jìn)人工智能預測模型的機會(huì )量子計算;他們還控制自己的基礎設施、應用程序和客戶(hù)界面，并在半導體、系統設計和軟件開(kāi)發(fā)方面擁有深厚的技術(shù)專(zhuān)長(cháng);構建自己的垂直集成解決方案堆棧，通過(guò)消除供應商利潤堆疊來(lái)節省成本，并通過(guò)硬件和軟件協(xié)同優(yōu)化提供更好的服務(wù)。

  所有這些都為CSP賦予了擁有專(zhuān)有量子計算硬件和軟件技術(shù)的獨特能力和動(dòng)力。

  我相信CSP可以比幾乎所有其他行業(yè)更快、更大規模地從量子計算中獲利，至少在最初階段是這樣。今年，我預計他們會(huì )加倍努力，以確保擁有可行的技術(shù)選擇，從而滿(mǎn)足其“超大規?！毙枨?，并在未來(lái)占據價(jià)值鏈的重要份額。一些公司將投資于多種競爭性技術(shù)，以分散風(fēng)險，并通過(guò)排除可行的選擇來(lái)淘汰競爭對手。它將以有機研發(fā)、收購和合作的形式出現。以上都有很多例子。在一些人看來(lái)，這筆投資似乎很瘋狂，但從中美領(lǐng)先的云服務(wù)提供商的角度來(lái)看，與領(lǐng)先的量子計算解決方案所獲得的長(cháng)期價(jià)值相比，這筆投資相形見(jiàn)絀。

  4.對量子的投資將繼續打破記錄

  麥肯錫數據顯示，2021年對量子計算初創(chuàng )企業(yè)的風(fēng)險資本投資同比增長(cháng)2倍，超過(guò)17億美元。我們還看到了第一家純量子計算硬件公司進(jìn)行上市，以及第一次大型垂直合并。最重要的是，政府和跨國公司集體投資了數十億美元。有人說(shuō)這太多了。我們甚至聽(tīng)說(shuō)過(guò)“量子泡沫”和“量子冬天”。

  雖然投資規模和增長(cháng)率都很大，但量子計算市場(chǎng)的預期規模要大得多。我們正處于量子計算“從科學(xué)研究和概念驗證，轉向硬件和軟件工程師構建未來(lái)幾年具有商業(yè)前景的產(chǎn)品”的轉折點(diǎn)。這需要更多投資來(lái)提供有利于廣泛的垂直行業(yè)和用例的大規模的量子計算。我預計在量子計算方面的投資金額將在2022年及以后繼續增加，將有更多公司參與其中。至少有兩家公司已經(jīng)表示有意盡快進(jìn)行首次公開(kāi)募股。如果今年年底前有至少5項重大收購IPO公告，我不會(huì )感到驚訝。

  5.多樣性和包容性將成為量子信息科學(xué)(QIS)更大的焦點(diǎn)

  研究結果很清楚。建立和慶祝性別和文化多樣性的團隊將受益于更廣泛的經(jīng)驗和想法，從而帶來(lái)更好的產(chǎn)品和更高的盈利能力。與整個(gè)科技行業(yè)一樣，QIS的勞動(dòng)力目前并不代表我們社會(huì )的多元化人口。這不是一個(gè)新問(wèn)題，但它卻是我們需要解決的一個(gè)重要問(wèn)題。這個(gè)行業(yè)還很年輕，在“好男孩”網(wǎng)絡(luò )的無(wú)意識偏見(jiàn)有機會(huì )形成之前，現在是塑造更多元化勞動(dòng)力的最佳時(shí)機。我們需要繼續鼓勵學(xué)生參加STEM課程，特別關(guān)注資助人數不足的少數族裔和女性參與量子物理和工程課程，為她們未來(lái)在QIS的工作提供培訓。

  雖然行業(yè)參與者之間對稀缺人才的競爭很激烈，但我認為我們將看到更多合作，吸引人才進(jìn)入生態(tài)系統，并為女性和少數族裔提供職業(yè)發(fā)展支持。隨著(zhù)技術(shù)的成熟和商業(yè)化投資的增加，我們開(kāi)始看到更加廣泛的工作崗位需求，以擴大市場(chǎng)。因此，2022年可用的人才庫將遠遠超出我們大學(xué)的物理實(shí)驗室。隨著(zhù)更多的工作崗位、擴大的人才庫以及量子計算領(lǐng)域令人興奮的機會(huì )，我們沒(méi)有理由不能夠吸引更多樣化的勞動(dòng)力來(lái)幫助塑造行業(yè)的未來(lái)，并從所創(chuàng )造的價(jià)值中受益。這是一場(chǎng)漫長(cháng)的比賽，但今年我們可以取得進(jìn)展。

  6.區域量子卓越中心將使合作更加緊密

  感覺(jué)就像一個(gè)量子計算初創(chuàng )公司或研究實(shí)驗室突然出現在地球的每個(gè)角落。這是一件好事。其中許多公司和機構都在進(jìn)行重要的研發(fā)，并開(kāi)發(fā)出解決方案堆棧的獨特的一部分，以使量子計算成為現實(shí)。要構建一個(gè)由復雜的硬件、軟件和服務(wù)組成的集成系統，使之互操作以提供卓越的用戶(hù)體驗，這需要一個(gè)村莊的努力。

  2022年，根據國家和地區的利益，大學(xué)、政府研究實(shí)驗室以及私營(yíng)公司將形成合作關(guān)系，由國家和地區利益組織的合作。組件供應商、系統硬件公司和軟件平臺公司也將開(kāi)始更緊密地合作，以形成商業(yè)聯(lián)盟。他們將共享規格、IP、客戶(hù)，整合和測試他們的產(chǎn)品，以提供交鑰匙解決方案(至少是不需要物理學(xué)家來(lái)操作的解決方案)。這些合作伙伴關(guān)系將提供創(chuàng )新環(huán)境，以加速各自所在地區的技術(shù)和市場(chǎng)發(fā)展，從而在量子計算競賽中獲得優(yōu)于其他地區的優(yōu)勢。

  在可擴展量子計算之旅的征程上，2022年將是激動(dòng)人心的一年。