Atom Computing：2022年量子計(jì)算領(lǐng)域技術(shù)預(yù)測(cè)

  ICC訊  Atom Computing首席執(zhí)行官Rob Hays發(fā)布了其對(duì)2022年量子計(jì)算領(lǐng)域的六大技術(shù)預(yù)測(cè)。

  來源：Atom Computing

  以下為博客全文：

  隨著像我們這樣的公司在這種范式轉(zhuǎn)換技術(shù)上下大賭注，量子計(jì)算在2021年獲得了很多關(guān)注和頭條新聞。雖然量子計(jì)算可能還不是一個(gè)家喻戶曉的術(shù)語，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(dāng)我與客戶及合作伙伴交談時(shí)，我發(fā)現(xiàn)量子計(jì)算每天都在持續(xù)增長(zhǎng)。

  以下是我對(duì)2022年量子計(jì)算的六大預(yù)測(cè)：

  1.新的量子計(jì)算模式將取得令人大開眼界的突破

  早期采用者正在組建團(tuán)隊(duì)并投資于概念驗(yàn)證用例，學(xué)習(xí)如何利用量子計(jì)算來獲得市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。這些客戶渴望嘗試不同的量子計(jì)算平臺(tái)，以了解哪種平臺(tái)最適合他們的應(yīng)用。在過去幾年中，新量子計(jì)算模式的研發(fā)增加，已經(jīng)提供了具有競(jìng)爭(zhēng)力的系統(tǒng)，這些系統(tǒng)顯示出比早期模式更快的擴(kuò)展?jié)摿Α?

  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(zhǔn)備工作的加速——進(jìn)一步建立對(duì)該方法的興趣和可信度。我預(yù)測(cè)，到今年年底，基于中性原子的量子計(jì)算將在客戶認(rèn)知度方面與早期技術(shù)(超導(dǎo)體和俘獲離子)相比處于同等地位。我們還可能會(huì)看到還沒有出現(xiàn)在大多數(shù)人的雷達(dá)屏幕上的光子學(xué)和其他新技術(shù)的演示。

  2.對(duì)不同規(guī)模NISQ用例的關(guān)注度增加

  硬件供應(yīng)商正在努力擴(kuò)大每個(gè)系統(tǒng)的量子比特?cái)?shù)量，同時(shí)，潛在用戶與合作伙伴合作，在這些初始的、較小的系統(tǒng)上進(jìn)行試驗(yàn)。現(xiàn)今的量子計(jì)算機(jī)只有幾十臺(tái)，或者說在某些情況下，僅有一百個(gè)左右的量子比特?cái)?shù)量，而這不足以計(jì)算有意義的商業(yè)問題。除此之外，今天的系統(tǒng)容易出錯(cuò)，并且沒有足夠數(shù)量的物理量子比特來執(zhí)行糾錯(cuò)算法，從而克服錯(cuò)誤。因此，我們用NISQ機(jī)器來搜索用例。

  我預(yù)測(cè)，我們將看到將NISQ機(jī)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(yīng)用程序開發(fā)人員將會(huì)想出如何從具有數(shù)千個(gè)量子位的NISQ系統(tǒng)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(xiàn)。此外，今年將會(huì)看到一些模式的中路測(cè)量和誤差修正的演示，這預(yù)示著NISQ時(shí)代即將結(jié)束，一個(gè)更高效的量子計(jì)算時(shí)代即將到來。

  3.中美領(lǐng)先的云服務(wù)提供商將在量子計(jì)算上加大投入

  云服務(wù)提供商(CSP)應(yīng)該會(huì)從量子計(jì)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(fù)載的深度集成，以及基于高度并行、統(tǒng)計(jì)性質(zhì)大幅改進(jìn)人工智能預(yù)測(cè)模型的機(jī)會(huì)量子計(jì)算;他們還控制自己的基礎(chǔ)設(shè)施、應(yīng)用程序和客戶界面，并在半導(dǎo)體、系統(tǒng)設(shè)計(jì)和軟件開發(fā)方面擁有深厚的技術(shù)專長(zhǎng);構(gòu)建自己的垂直集成解決方案堆棧，通過消除供應(yīng)商利潤(rùn)堆疊來節(jié)省成本，并通過硬件和軟件協(xié)同優(yōu)化提供更好的服務(wù)。

  所有這些都為CSP賦予了擁有專有量子計(jì)算硬件和軟件技術(shù)的獨(dú)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(guī)模地從量子計(jì)算中獲利，至少在最初階段是這樣。今年，我預(yù)計(jì)他們會(huì)加倍努力，以確保擁有可行的技術(shù)選擇，從而滿足其“超大規(guī)?！毙枨?，并在未來占據(jù)價(jià)值鏈的重要份額。一些公司將投資于多種競(jìng)爭(zhēng)性技術(shù)，以分散風(fēng)險(xiǎn)，并通過排除可行的選擇來淘汰競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。它將以有機(jī)研發(fā)、收購(gòu)和合作的形式出現(xiàn)。以上都有很多例子。在一些人看來，這筆投資似乎很瘋狂，但從中美領(lǐng)先的云服務(wù)提供商的角度來看，與領(lǐng)先的量子計(jì)算解決方案所獲得的長(zhǎng)期價(jià)值相比，這筆投資相形見絀。

  4.對(duì)量子的投資將繼續(xù)打破記錄

  麥肯錫數(shù)據(jù)顯示，2021年對(duì)量子計(jì)算初創(chuàng)企業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)資本投資同比增長(zhǎng)2倍，超過17億美元。我們還看到了第一家純量子計(jì)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(guó)公司集體投資了數(shù)十億美元。有人說這太多了。我們甚至聽說過“量子泡沫”和“量子冬天”。

  雖然投資規(guī)模和增長(zhǎng)率都很大，但量子計(jì)算市場(chǎng)的預(yù)期規(guī)模要大得多。我們正處于量子計(jì)算“從科學(xué)研究和概念驗(yàn)證，轉(zhuǎn)向硬件和軟件工程師構(gòu)建未來幾年具有商業(yè)前景的產(chǎn)品”的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。這需要更多投資來提供有利于廣泛的垂直行業(yè)和用例的大規(guī)模的量子計(jì)算。我預(yù)計(jì)在量子計(jì)算方面的投資金額將在2022年及以后繼續(xù)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)行首次公開募股。如果今年年底前有至少5項(xiàng)重大收購(gòu)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(jié)果很清楚。建立和慶祝性別和文化多樣性的團(tuán)隊(duì)將受益于更廣泛的經(jīng)驗(yàn)和想法，從而帶來更好的產(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)新問題，但它卻是我們需要解決的一個(gè)重要問題。這個(gè)行業(yè)還很年輕，在“好男孩”網(wǎng)絡(luò)的無意識(shí)偏見有機(jī)會(huì)形成之前，現(xiàn)在是塑造更多元化勞動(dòng)力的最佳時(shí)機(jī)。我們需要繼續(xù)鼓勵(lì)學(xué)生參加STEM課程，特別關(guān)注資助人數(shù)不足的少數(shù)族裔和女性參與量子物理和工程課程，為她們未來在QIS的工作提供培訓(xùn)。

  雖然行業(yè)參與者之間對(duì)稀缺人才的競(jìng)爭(zhēng)很激烈，但我認(rèn)為我們將看到更多合作，吸引人才進(jìn)入生態(tài)系統(tǒng)，并為女性和少數(shù)族裔提供職業(yè)發(fā)展支持。隨著技術(shù)的成熟和商業(yè)化投資的增加，我們開始看到更加廣泛的工作崗位需求，以擴(kuò)大市場(chǎng)。因此，2022年可用的人才庫(kù)將遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出我們大學(xué)的物理實(shí)驗(yàn)室。隨著更多的工作崗位、擴(kuò)大的人才庫(kù)以及量子計(jì)算領(lǐng)域令人興奮的機(jī)會(huì)，我們沒有理由不能夠吸引更多樣化的勞動(dòng)力來幫助塑造行業(yè)的未來，并從所創(chuàng)造的價(jià)值中受益。這是一場(chǎng)漫長(zhǎng)的比賽，但今年我們可以取得進(jìn)展。

  6.區(qū)域量子卓越中心將使合作更加緊密

  感覺就像一個(gè)量子計(jì)算初創(chuàng)公司或研究實(shí)驗(yàn)室突然出現(xiàn)在地球的每個(gè)角落。這是一件好事。其中許多公司和機(jī)構(gòu)都在進(jìn)行重要的研發(fā)，并開發(fā)出解決方案堆棧的獨(dú)特的一部分，以使量子計(jì)算成為現(xiàn)實(shí)。要構(gòu)建一個(gè)由復(fù)雜的硬件、軟件和服務(wù)組成的集成系統(tǒng)，使之互操作以提供卓越的用戶體驗(yàn)，這需要一個(gè)村莊的努力。

  2022年，根據(jù)國(guó)家和地區(qū)的利益，大學(xué)、政府研究實(shí)驗(yàn)室以及私營(yíng)公司將形成合作關(guān)系，由國(guó)家和地區(qū)利益組織的合作。組件供應(yīng)商、系統(tǒng)硬件公司和軟件平臺(tái)公司也將開始更緊密地合作，以形成商業(yè)聯(lián)盟。他們將共享規(guī)格、IP、客戶，整合和測(cè)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(qū)的技術(shù)和市場(chǎng)發(fā)展，從而在量子計(jì)算競(jìng)賽中獲得優(yōu)于其他地區(qū)的優(yōu)勢(shì)。

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