作者 | 高格路人甲
用路人甲的视角，发现生活中的好公司。
2020 年开启，很多公司和机构纷纷展望新年。月初，阿里巴巴达摩院发布了《达摩院 2020 十大科技趋势》，AI、量子计算、区块链等领域纷纷上榜。
其中，量子计算被认为将迎来投入进一步增大、生态更加丰富、竞争激化的阶段。此外，谷歌去年宣称实现「量子霸权」，也将「量子计算」推向风口浪尖，相关公司和应用都成为热议话题。
谷歌宣称实现「量子霸权」
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「量子计算」、「量子霸权」并不是新概念。
1969 年，科学家首次提出「量子计算」的可能。
简单来说，量子计算机存储信息的基本单元是量子比特（qubit），每个量子比特以 0 和 1 的「叠加态」存在，不限于传统计算机的 0 或 1。基于此原理，量子计算机的计算能力远超传统计算机，并且量子位数越高，优势越明显。
2011 年，科学家提出「量子霸权」的概念，可以大致理解为：当量子比特高于一定数量时，量子计算机就能战胜任何传统计算机，解决它们解决不了的问题，这就是「量子霸权」。随后，研究人员表示，量子比特位数高于 50 时，「量子霸权」就能实现。
有着超强算力的量子计算可以解决很多科技领域的难题，比如破解基因密码、快速处理海量数据让人工智能更加「智能」、模拟复杂的化学反应或气流模型、计算最佳交通路线等等。
破解基因密码，图片来自网络
前景如此诱人，多家巨头公司展开了「量子霸权」争夺战。在高格证券精选公司中，谷歌、英特尔、微软、亚马逊等公司已经加入这一赛道，力争率先制造出性能优越的量子计算机和芯片，并推出商业化方案，在竞争中占据有利位置。
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目前，谷歌和 IBM 在量子计算领域进展最快，近几年更是在硬件制造和商业服务方面展开了「你来我往」般的角逐。
2014 年，美国物理学会院士约翰·马迪尼斯加入谷歌，领导构建量子计算机的工作。2016 年，IBM 构建了 5 位量子比特原型机，并将其置于云端，试图将量子计算从孤立的实验室推广到用户手中。
2017 年 4 月，谷歌宣布要在年底打造出可操控的 49 位量子比特计算机。同年 11 月，IBM 抢先推出了支持 50 位量子比特的计算机。
2018 年，谷歌公布了一款名为 Bristlecone 的芯片，宣称其可以支持 72 位量子比特的计算，并与 NASA 达成合作，测试 Bristlecone 的性能。
2019 年 1 月，IBM 的「回应」如期而至。在美国 CES 展上，IBM 展示了最新的可操纵 20 位量子比特的 IBM Q One 系统，虽然量子比特位数不及业界此前发布的一些设备，但性能稳定，结构紧凑，被视为可商用的量子计算机雏形。9 月份，IBM 制造出了 53 位量子比特计算机。
谷歌 Bristlecone、IBM Q One，图片来源于网络
紧接着，就是轰动一时的谷歌「量子霸权」和 IBM 的质疑了。依然在 9 月，谷歌在 NASA 发表论文称，谷歌「53 量子比特处理器」可以用 200 秒完成当前最强超级计算机花 10,000 年才能完成的计算。但没过多久，这篇论文被撤回了。10 月，谷歌在《自然》科学杂志发表论文详细论证，证实「量子霸权」。IBM 则质疑认为，一个经典计算机可以在两天半内完成同样的任务。
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为了尽早实现量子计算商业化，也有公司与硬件厂商合作，获得量子计算机原型机的使用权，公司自身则把精力投入商业应用。比如，在云计算市场占据前两名的亚马逊和微软，都通过「云」的方式为客户提供量子计算服务。
2019 年 11 月，微软发布开放式云生态系统 Azure Quantum，帮助用户构建适合自己的量子解决方案，并用工具加速计算。亚马逊在 AWS re：Invent 2019 全球大会上，宣布以 Braket、AWS 量子计算中心、量子解决方案实验室的「组合拳」入局量子计算，其中云服务 Bracket 帮助科学家、开发人员自行构建量子算法和基本应用程序，然后在 AWS 上进行模拟测试。
Azure Quantum、亚马逊 AWS，图片来源于网络
在谷歌和 IBM 难分胜负、微软和亚马逊走向云端的同时，在芯片研发领域基础雄厚的英特尔显得很冷静。目前，英特尔已经公布了 49 位量子比特超导量子测试芯片，并正在研发更具商业化可能的芯片。
虽已小有成就，英特尔官方却表示，如果把量子计算商业化比作一场马拉松，现在才刚刚跑完一英里，人们离量子计算商业化至少还有十年时间。
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其实，英特尔的冷静态度正反映了量子计算的现状。
量子计算相关设备由超导体材料制成，在绝对零度（大约零下 273.15 摄氏度）附近才能正常工作。很小的震动、温度变化都会破坏量子比特的状态和计算的准确性。只有解决了以上问题，量子计算才能从实验室走向大众。
因此，目前各大公司发布的研究成果和服务，主要意义在于普及量子计算。享受量子计算的福利，也许真的要到十年后。
量子比特增长历史图，图片来自 CBInsights
当然，纵观量子计算的发展进程，量子计算的商用值得期待。量子计算机的性能在不断提高，各大公司除自行研发外，还对相关创业公司布局投资，增加自己的竞争优势和增长空间。
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