PsiQuantum是一家鲜为人知的量子计算初创公司,但最近它从微软(Microsoft)的M12风险基金和其他投资者那里募集了近2.5亿美元。此外,该公司去年还从Android操作系统开发商安迪•鲁宾(Andy Rubin)成立的一只基金中获得了2.3亿美元的巨额资金。
2016年,英国教授杰里米·奥布莱恩(Jeremy O 'Brien)和另外三位学者——特里·鲁道夫(Terry Rudolph)、马克·汤普森(Mark Thompson)和皮特·夏德博尔特(Pete Shadbolt)创立了该公司。在短短几年时间里,他们就悄悄地把公司从几名员工发展成了100多名技术人员。
与如今不太强大的量子计算能力相比,PsiQuantum对投资者的“电梯游说”听起来就像是科幻电影里的台词。奥布莱恩不仅说他将建造一个容错的量子计算机,它的量子位高达一百万,他还说他将在五年内实现这一目标。O'Brien的这种技术是硅光子学,它使用称为光子的光粒子来进行量子计算。理论上,蓝冠怎么样?随着设备的不断发展和设计新技术以解决新挑战,蓝冠官网开发人员不断想出新的技巧来增强XR体验。光子既是波又是粒子,但这是另一篇文章的主题。目前使用的量子计算技术主要是超导体和捕获离子。然而,大量的研究表明,光子学有很大的前途。
传统计算机使用磁位来描述1和0进行计算,而量子计算机使用各种其他技术来制造量子位,即量子位。
PsiQuantum的目标是用一百万个量子位元建造量子计算机,这是一项艰巨的任务。从长远来看,今天最大最好的量子计算机拥有的量子位还不到100个。即使是这个数字也超出了当今量子科学的极限。谷歌最近通过在几秒钟内完成一项艰巨的计算任务而获得了量子霸权,而完成这项任务需要一台经典计算机数千年的时间。此外,这一历史性成就只需要54个量子位。
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我向麻省理工学院林肯实验室(MIT Lincoln Labs)的研究科学家罗伯特·尼芬格(Robert Niffenegger)询问了他对PsiQuantum的看法,以及它实现一百万量子位的目标。Niffenegger说:“通过设定一百万量子位的目标,他们强调规模和集成是前进的唯一途径,并炫耀现有的基于CMOS制造技术的纳米光子学能够在一个芯片上制造数千个光学元件。然而,即使他们在一个晶圆大小的单一光子芯片上有非常高性能的光子学,那最多也只能得到数千个量子位。”
超导量子比特
超导量子位是量子计算中最常用的技术,是谷歌、英特尔、IBM和Righetti等公司研发的技术的基础。这些设备基本上是在芯片上制作的小线圈,类似于经典计算机中的那些。
当线圈被冷却到绝对零度以上几度并变成超导体时,量子效应就开始起作用了。在这个温度下,电流沿顺时针或逆时针方向自由流动,代表1或0,或1和0之间的所有东西的叠加。
超导量子位元可以使用现有的晶片制造技术制造。超导量子位的一些缺点包括:
它们会很快失去它们的量子态,从而限制了对一个问题进行连续计算的次数。
他们只能连接到最近的量子位元邻居。需要几个连接才能到达一个遥远的量子位,就像放置在小溪上的踏脚石。不幸的是,这些额外的连接会降低计算速度,并限制可解决问题的复杂性。
被困离子量子位元
捕获离子是最古老的量子位技术,可以追溯到20世纪90年代。霍尼韦尔和IonQ是捕获离子量子位元最主要的商业用户。原子钟也使用了牵引离子技术。
霍尼韦尔和IonQ使用的量子位是由一种叫做镱的稀土金属同位素形成的,不过也可以使用其他材料。精密激光从镱原子中除去一个外层电子,产生一个离子。激光也像镊子一样被用来移动离子。一旦到位,振荡电压场保持离子到位。
与超导量子位相比,离子能在很长一段时间内保持其量子态。量子态维持的时间越长,计算的复杂度就越高。霍尼韦尔(Honeywell)利用了这一特性,并在最近宣布,当其8量子位捕获离子机(8-qubit ion machine)在几个月内发布时,它将拥有世界上最强大的量子计算机。
利用光来制造量子位
PsiQuantum不使用线圈或离子作为量子位元,而是计划使用称为光子的单粒子光构建量子计算机。
光子可以被垂直偏振表示为1,也可以被水平偏振表示为0,甚至可以被对角偏振表示为1和0的叠加。
PsiQuantum的秘密武器是其创始人杰里米•奥布莱恩(Jeremy O 'Brien)在2009年撰写的一篇研究论文。这项研究和其他量子技术使得量子比特可以被以光速运动的光子编码。
光子量子位的一个重要优点是它们能在很长一段时间内保持它们的量子态。来自遥远恒星和星系的光子在到达我们的眼睛之前要经过数千年甚至数十亿年的时间。一个很好的例子就是Lyman-alpha blob。当光子经过115亿年的旅行到达地球时,它们仍然处于原始的偏振状态。
除了PsiQuantum,其他几个研究小组也在试图找出如何将光子计算机扩展到更多量子位的方法。然而,与PsiQuantum不同的是,它们都没有一个明确的一百万量子位的目标。
一个光子量子位是非常小的。它有一个波长约一米的1000000(μm)。在某些方面,光子的小尺寸是一个优势,但在另一些方面,它的尺寸制造了障碍,PsiQuantum必须克服这些障碍才能达到一百万量子位元。
光子以光速传播(毕竟它们是光的粒子),这使得它们很难被控制。
想象一下,当一个病毒以每秒3亿米的速度从你身边掠过时,你试图操纵一个病毒大小的东西。不像超导量子位是固定的,离子是静止的,光子总是在运动。在试图读取、控制和操作其中每一个光子的同时,要同时处理数百万个高速光子的状态将是一个挑战。
观察和结论
以下是我从分析师的角度得出的想法和结论:
1. PsiQuantum声称,它将在5年内完成许多量子专家预计需要7到10年甚至更长时间才能完成的事情。
2. 硅光子学似乎是一种很有前途的技术,蓝冠测速元素催生了一种全新的体育体裁,蓝冠怎么样?他与传统的主流体育运动(如职业足球)截然不同,包括现场赛事,球队特许经营权,赞助协议和媒体权利,丰厚的回报以及高质量的生产报道。它可以用来建立量子计算机,解决一些复杂的问题,这些问题远远超出了传统超级计算机的能力。尼芬格也分享了他的想法:“我相信他们(PsiQuantum)有成为量子皇冠上的‘最高’重量级冠军的道路,我认为如果他们发表一些小规模的演示,那么其他人也会开始相信它。”
3.有了微软作为战略投资者,PsiQuantum将能够获得建造硅光子量子计算机所需的许多关键资源。
4. 误差校正是当今量子比特技术中一个重要的量子计算问题。根据公开的信息,PsiQuantum非常重视错误纠正。这意味着百万量子位目标的很大一部分将用于监视和纠正错误。对于今天容易出错的量子位,估计每一个计算量子位需要数千个纠错量子位。
5. 即使PsiQuantum只能产生一千个错误修正的量子位元,他们也将创造出一个可能改变世界的容错量子计算机。它可以创造新药物,设计新材料,建立DNA模型,并取得成千上万的其他重大科学、医学和商业突破。
6. 请记住,当微软开始研究拓扑量子计算机时,它和PsiQuantum有着相似的乐观目标。那是十年前的事了。今天的实际成果是:零。
PsiQuantum做出了一些离谱的声明,蓝冠注册在设备上,多个mmWave天线模块(例如QTM052和QTM525)位于不同的位置,如下图所示。蓝冠注册基带调制解调器根据最强信号的来源在天线模块之间切换。我相信它们将以两种方式中的一种结束。要么是公司彻底改革了这个领域,要么是像其他创业公司一样,把投资者的时间和金钱都烧了个精光。