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量子科技发展迅猛,多行业有望进入数字化量子时代

与人工智能、生命科学等领域相比,量子技术起步时间较晚,至今尚无成熟的商业化量子应用。然而,量子具有普及性强、可控性高的特点,未来,将有更多科技公司投身于此,共同创造量子技术的宏伟蓝图。

原子是物质的最小单位,原子核占据99.99%以上的重量。在微观量子世界中,原子可通过“量子纠缠”(quantum entanglement)进行连接和通信。如今,科学家发现量子领域的巨大潜能,并试图将量子力学原理,应用于现代商业,为人们的生产生活创造更大价值。

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微软顶级研究员马蒂亚斯·特罗耶(Matthias Troyer)曾于2013年提出一个世纪难题,如使用全球最先进的电子计算机,需要至少30000年运算才能得出结果。假如科学家拥有成熟的量子计算机,运用量子高速碰撞的原理定制算法,只需30年就能解决这一问题。如在量子计算机的基础上,结合人工智能和机器学习算法,可将数据处理时间缩短至几分钟。

如今,已有数家科技公司尝试将量子技术与互联网应用结合,推出高效便捷的数字化量子应用平台。

PsiQuantum:使用光子进行量子计算

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PsiQuantum成立于2016年,是一家位于美国硅谷的初创企业,由世界领先的量子计算科学家团队组成。截至2020年9月,PsiQuantum已从Baillie Gifford、BlackRock、Founders Fund、Atomico等投资方筹集2.15亿美元资金,用于研发全球第一台光学量子计算机。目前,PsiQuantum已具有成熟的芯片制造工艺,并计划搭建具有100万个量子单位的智能计算机。

量子计算机项目启动初期,PsiQuantum团队尝试使用塞拉式(Sierra Mountain Range)方法搭建电子元件,但依此构建的量子计算机体积庞大,相当于一幢6层居民楼大小。随后,PsiQuantum尝试利用原子压缩技术,运动标准制造工具构建PsiQuantum芯片,将计算机体积压缩至一个房间大小。对此,PsiQuantum首席执行官表示:“PsiQuantum量子计算机有望在近两年内取得重要进展。”

Quantum Machines:全栈量子计算技术

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Quantum Machines成立于2018年,总部位于以色列,已于2020年3月完成1750万美元的A轮融资,累计筹集达2300万美元。自成立以来,Quantum Machines致力于量子科技领域研究,并于2020年8月推出了一个名为“量子编排”的全栈式平台。该平台可帮助科研人员突破传统量子实验室限制,利用量子栈深入进行科学研究。

9月10日,Quantum Machines宣布与另一家名为“Q-CTRL”的量子科技公司建立合作伙伴关系,共同研发量子实验所需“量子固件”(一种实验用计算机软件,可对指定量子颗粒进行控制),该实验平台预计于2021年初问世。

Seeqc:工业化量子技术

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Seeqc是一家美国纽约的初创公司,成立于2018年,已于今年春季完成500万美元的A轮融资,投资方包括Merck’s等风险投资公司。目前,Seeqc拥有50人的量子分析团队,尝试使用多款软件和硬件,将传统工业与量子技术结合,为其他企业提供专业的量子计算系统,提升工业生产效率、稳定性,解决工厂批量成产的成本问题。

Seeqc项目负责人表示,公司自主研发的专用数字芯片将与主流qubit芯片连通,降低量子技术商业化的技术成本与复杂性。

ProteinQure:量子蛋白折叠

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ProteinQure成立于2017年,总部位于多伦多,已获得460万美元的公开资金,用于量子蛋白质技术研究。

ProteinQure联合创始人卢卡斯·西欧(Lucas Siow)曾表示:“自然界中约有10亿种蛋白质分子,但人类熟知的蛋白质结构仅15万种。为此,ProteinQure研发了量子生物模型模拟系统,将蛋白质技术、量子原理和机器学习有机结合。”依据公司目前研究进展,该量子蛋白模拟系统有望于2022年投入使用。

结论

与人工智能、生命科学等领域相比,量子技术起步时间较晚,至今尚无成熟的商业化量子应用。然而,量子具有普及性强、可控性高的特点,未来,将有更多科技公司投身于此,共同创造量子技术的宏伟蓝图。

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