图1：霍尼韦尔的量子计算机使用囚禁在这个足球大小的装置里的镱原子，激光操纵原子来指导量子计算
腾讯科技讯，3 月 4 日消息，据外媒报道，如果你始终关注量子计算领域的发展，可能对 IBM、谷歌、微软、英特尔和亚马逊等公司感到非常熟悉，他们都在尝试引领量子计算革命。现在，一个来自遥远计算机时代的名字重新引发了关注。
霍尼韦尔公司曾销售过大型主机，但几十年前退出了这项业务。该公司周二表示，预计在未来五年内，其量子计算机的性能每年将提高 10 倍。这意味着到 2025 年，其量子计算机的速度将提高 10 万倍。这将使 IBM 望而却步，因为后者拥有更温和的目标，即每年将计算速度提升一倍。
霍尼韦尔公司量子解决方案业务总裁托尼·乌特利Tony Uttley)表示：“我们即将发布世界上最强大的量子计算机。”他补充说，这台机器的计算能力将是 IBM 拥有 53 各量子比特的量子计算机的两倍。
目前还不清楚霍尼韦尔的新机器会有多大的用处，但许多公司和国家正在投入巨额资金用于量子计算的研究和开发。他们押注量子计算革命将带来更大回报，在化学、航运、材料设计、金融、人工智能等领域开辟新的能力。谁能首先制造和使用实用的量子计算机，谁就会获得重大回报，包括推出新产品、更具竞争力的服务以及更丰厚的利润。
霍尼韦尔显然希望成为这个领域的先锋。451 Research 分析师詹姆斯·桑德斯James Sanders)表示，霍尼韦尔的计划“可能是该行业所有公司中最雄心勃勃的产品路线图”。
霍尼韦尔重新唤醒计算雄心
你可能因为家里的恒温器而知道霍尼韦尔的名字，尽管该公司几年前就出售了这项业务。如今，该公司主要从事航空航天、石油天然气、建筑管理、军事技术、化学和材料科学等业务。
在计算的早期，霍尼韦尔也曾是一个引人注目的参与者。早在 20 世纪 60 年代，该公司就是在大型机市场挑战 IBM 的众多公司之一，其他公司还有 Burroughs、Univac、NCR、Control Data Corporation，它们被统称为 BUNCH。IBM 在这场战斗中大获全胜，霍尼韦尔退出了这项业务。
如今时代似乎已经改变。随着计算行业转向更小、更便宜的服务器、个人电脑和智能手机，大型机逐渐消失，而量子计算机正在崭露头角。
量子计算机的开发条件非常苛刻，通常必须将其冷却到极低的温度，以避免其存储和处理数据的基本结构量子比特)受到不必要的干扰。没有人期望它们能取代传统的电脑。取而代之的是，它们将被证明在处理普通计算机无法处理的计算方面很有用。
支持者认为，他们将通过利用量子物理的奇怪现象来实现这一点，量子物理是管理原子尺度现象的规则。其中之一是纠缠现象（entanglement），它将多个量子比特的状态联系在一起，这样量子计算机实际上可以同时评估问题的许多可能解决方案。
霍尼韦尔的量子计算机仍有很多东西需要证明，与竞争对手的机器一样，这些机器都是高度定制的机器，几乎没有人知道如何编程。量子计算的回报可能还需要几年时间才能看到，这是一个足够大的挑战，以至于怀疑者仍然存在。在谷歌宣布 2019 年实现量子计算性能里程碑“量子霸权”后，法国蒙彼利埃大学物理学家米歇尔·戴亚科诺夫Michel Dyakonov)说：“我不相信它们会变得实用。”
离子阱量子计算机
霍尼韦尔十年前开始探索量子计算，并在五年前认真推出了一个计划。该公司的七台计算机由科罗拉多州博尔德市外的一个约 100 人的团队开发，使用一种名为陷阱离子量子比特的方法。有了它，激光器就可以操纵单个带电的镱原子，这些原子被安置在无气室内的H型设备中。这些镱离子量子比特的相互作用构成了计算的基础。
图2：霍尼韦尔的量子计算机沿着名为H阱的设备的中心，将被称为量子比特的处理元素存储在一行中。该公司正在研发看起来更像栅格而不是直线的第二代机器。
囚禁离子量子比特使霍尼韦尔的机器能够更容易地添加量子比特，以获得更大的计算能力，这在谷歌和 IBM 的设计中并不简单。它还通过量子比特之间更好的连接以及在量子比特受到干扰和必须重置之前持续更长时间的计算来提高计算能力。
这些属性（量子比特数、连通性和寿命）是 IBM 创建的量子计算性能衡量标准中的重要因素，称为量子体积。IBM 的最高量子体积分数是 32，这是一台 28 量子比特的机器所能达到的分数。
霍尼韦尔拥有一台 4 量子比特的机器，量子体积为 16，这一分数表明，不同的硬件选择提供了不同的方式来实现特定的量子体积。霍尼韦尔公司量子解决方案业务总裁托尼·乌特利Tony Uttley)说，该公司预计在三个月内达到 64 个量子数量，并在 10 年内以每年 10 倍的速度增加这个数字。
IBM 多年来一直在进行高调的量子计算努力，该公司表示，它很高兴霍尼韦尔采用了其量子计算性能的测量方法。IBM 在一份声明中说，它的竞争对手正在展示出“令人兴奋的新进展”。
适应性计算
与竞争对手的量子计算机相比，霍尼韦尔的设计另一个重大区别是，其量子计算机可以在中途改变计算，这是一种名为“中路测量”的功能。它就像计算机的“如果然后”决策点，可以在不同的情况下沿着不同的路径发送计算结果。这为量子算法开辟了新的可能性。
未来研究公司Futurum Research)分析师丹尼尔·纽曼Daniel Newman)表示，这是量子计算制造商中的一个“独一无二的差异化因素”。
图3：量子计算机看起来与传统计算机截然不同。这组装置控制着激光器，这些激光器与霍尼韦尔量子计算机核心的量子比特相互作用
一家名为 IonQ 的量子计算初创公司也在使用囚禁离子的方法。谷歌和 IBM 以及另一家名为 Rigetti Computing 的初创公司正在使用超导量子比特，这是一种被冷却到超低温的小电路，以至于它们完全没有电阻地导电。还有其他的量子计算设计，包括微软的拓扑量子比特，它的设计是为了提高量子比特在计算失败之前可以持续的时间。
霍尼韦尔的设计
霍尼韦尔在 Arxiv 在线存储库发表的一篇论文中详细介绍了它的设计方法，这一举措符合当今量子计算领域盛行的某种程度上的学术文化。
霍尼韦尔的机器将通过微软的 Azure 量子计算云服务提供，但该公司也计划直接提供访问。与霍尼韦尔合作的公司包括摩根大通JPMorgan Chase)，不过霍尼韦尔不愿详细说明双方合作的条款。
摩根大通没有对与霍尼韦尔的交易置评。霍尼韦尔交易是量子计算的扩展，建立在与 IBM 的另一项交易的基础上，但该行表示，预计将使用量子计算机来优化金融投资组合和检测欺诈行为。到目前为止，这项工作仍处于研究阶段。
摩根大通未来应用研究与工程实验室董事总经理、前 IBM 量子计算机专家马尔科·皮斯托亚Marco Pistoia)表示：“作为研究人员和科学家，我们有义务在新的、有前途的技术出现时进行探索。”
霍尼韦尔预计，在自己的业务中使用量子计算机也会受益。乌特利说，量子计算机将帮助该公司模拟对化学和材料科学有用的分子、执行对石油和天然气行业有用的优化计算以及执行对航空航天有用的 AI 工作。（腾讯科技审校/金鹿）