造口罩的霍尼韦尔，想在 5 年内将量子计较机的速度进步 10 万倍

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「家里的口罩还剩两盒，赶紧去上网看看口罩有货没货。」相信大部分人在电商平台上买口罩时，心中最优先的挑选都是 3M 、霍尼韦尔品牌的 KN95 口罩。点开京东口罩排行榜，霍尼韦尔排在第二位，就连儿童用 KN95 口罩，评价人数都到达了一万以上，可见霍尼韦尔在口罩行业的影响力有多大。

但霍尼韦尔的主业实在并不是生产口罩，它是一家以航空航天奇迹、自动化装备、特征材料与技术为主的「天下五百强」企业。在这家公司内部，还有一支奥秘的科研团队，他们既不做航天装备、更不做口罩，他们专攻属于未来的技术——量子计较。




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霍尼韦尔的量子阱激光系统 图片来自：honeywell

今年 3 月 3 日，霍尼韦尔在官网上公布：「得益于技术上的冲破，我们有望在未来的 3 个月内推出天下上最强大的量子计较机，其量子体积（Quantum Volume）最少可达 64，是行业内竞品（IBM）的两倍。随后 10 年中每年以 10 倍的数目增加，在 2025 年，将量子计较机速度提升 10 万倍。」

霍尼韦尔研讨量子计较并不是拍脑壳，它和计较机产业已经有着很深的关联。几十年前，霍尼韦尔已经进入过大型计较机市场，但随着 80 年月大型计较机市场的萎缩和 IBM 等合作对手的强大压力，霍尼韦尔于 1986 年 9 月 24 日和日本 NEC 公司和法国国有计较机制造商 Groupe Bull SA 谈判，追求出售计较机营业。




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IBM 量子计较机

但霍尼韦尔并没有放弃对前沿技术的跟踪，据部分总裁 Tony Uttley 流露，霍尼韦尔十年前就已经起头关注并研讨量子计较的偏向，并与五年前肯定偏向并启动计划，组建了一个大约 100 人的研讨团队起头研讨。

今朝量子计较还没有出现同一的技术形式，几个支流玩家挑选了分歧的技术计分别头合作。客岁大出风头的 IBM 和 Google 采用了超导量子技术，微软挑选了拓扑量子技术，英特尔挑选了自己更擅长的硅量子技术，D-Wave 则利用了量子退火技术。




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Google 的量子计较机

霍尼韦尔则挑选了离子阱这一技术，相比更成熟的超导量子位，离子阱的上风在于量子比特相关时候要长很多，可以履行高保真度的量子态丈量与量子门操纵。再加上理论上离子阱的中肆意两个量子 bit 都可以相互感化，计较的正确率也比超导量子技术要更更高。固然，它也有需要大量激光干与，计较速度较慢等题目。




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今朝支流量子计较机计划对照

霍尼韦尔开辟了一个利用底切蚀刻金电极制造的二维离子阱，并将其放置在 12.6K 的超高温情况中，并将镱离子（171Yb+）钡离子（138Ba+）配对放入，其中镱离子是运算用量子比特，钡离子是协同冷却感化，这个量子计较机总共有四个量子位。




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霍尼韦尔量子计较机元件 图片来自：honeywell

这四个量子位配合霍尼韦尔内部的奇异算法，可以经过 FPGA 履行特定的量子电路，可以停息量子计较并读取量子状态。在对成果停止分析后，挑选分岔途径再次计较，这有点像典范计较机中的「 if 」挑选算法，对量子算法来说，这类计较形式斥地了新的能够性。




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量子阱激光系统 图片来自：honeywell

固然，量子位数不是评价量子计较机性能的唯一标准。在测试中，霍尼韦尔引入了 IBM 的量子体积目标「将量子比特数、门和丈量误差、装备穿插通讯、以及装备毗连和电路编译效力等停止综合计较，最初得出目标」。

计较后，霍尼韦尔公布该架构中四个量子位就已经到达了 16 的量子体积，相比之下，IBM 量子体积记载是 32 ，告竣这一分数的量子计较机具有 28 个量子位。




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电场线圈 图片来自：honeywell

霍尼韦尔称，希望未来 3 个月后，霍尼韦尔开辟的二维离子阱可以做到 64 个量子数，并在未来 10 年中以每年 10 倍的数目增加。

今朝，霍尼韦尔的量子计较办事已经与微软 Azure 量子计较云对接，在云平台上就能获得办事。




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图片来自：honeywell

除了与微软合作外，霍尼韦尔还在和摩根大通合作，开辟用可以在霍尼韦尔量子计较机上履行的量子算法。摩根大通研讨室负责人流露：这一算法未来将用于优化财政组合和检测贸易讹诈，但停止今朝，该算法仍处于研讨阶段。

不外现在就称霍尼韦尔是量子计较「新的霸主」还是太早了，和霍尼韦尔采用不异线路的创业公司 IonQ ，在两年前就已经用三维离子阱做到了160 量子位。霍尼韦尔在这场未来的合作中能否后发先至，还要看看三个月后它能否能实现自己的许诺。