作者 | 高格路人甲
用路人甲的視角，發現生活中的好公司。
2020 年開啟，很多公司和機構紛紛展望新年。月初，阿里巴巴達摩院發布了《達摩院 2020 十大科技趨勢》，AI、量子計算、區塊鏈等領域紛紛上榜。
其中，量子計算被認為將迎來投入進一步增大、生態更加豐富、競爭激化的階段。此外，谷歌去年宣稱實現「量子霸權」，也將「量子計算」推向風口浪尖，相關公司和應用都成為熱議話題。
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「量子計算」、「量子霸權」並不是新概念。
1969 年，科學家首次提出「量子計算」的可能。
簡單來說，量子計算機存儲信息的基本單元是量子比特（qubit），每個量子比特以 0 和 1 的「疊加態」存在，不限於傳統計算機的 0 或 1。基於此原理，量子計算機的計算能力遠超傳統計算機，並且量子位數越高，優勢越明顯。
2011 年，科學家提出「量子霸權」的概念，可以大致理解為：當量子比特高於一定數量時，量子計算機就能戰勝任何傳統計算機，解決它們解決不了的問題，這就是「量子霸權」。隨後，研究人員表示，量子比特位數高於 50 時，「量子霸權」就能實現。
有著超強算力的量子計算可以解決很多科技領域的難題，比如破解基因密碼、快速處理海量數據讓人工智慧更加「智能」、模擬複雜的化學反應或氣流模型、計算最佳交通路線等等。
前景如此誘人，多家巨頭公司展開了「量子霸權」爭奪戰。在高格證券精選公司中，谷歌、英特爾、微軟、亞馬遜等公司已經加入這一賽道，力爭率先製造出性能優越的量子計算機和晶片，並推出商業化方案，在競爭中占據有利位置。
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目前，谷歌和 IBM 在量子計算領域進展最快，近幾年更是在硬體製造和商業服務方面展開了「你來我往」般的角逐。
2014 年，美國物理學會院士約翰·馬迪尼斯加入谷歌，領導構建量子計算機的工作。2016 年，IBM 構建了 5 位量子比特原型機，並將其置於雲端，試圖將量子計算從孤立的實驗室推廣到用戶手中。
2017 年 4 月，谷歌宣布要在年底打造出可操控的 49 位量子比特計算機。同年 11 月，IBM 搶先推出了支持 50 位量子比特的計算機。
2018 年，谷歌公布了一款名為 Bristlecone 的晶片，宣稱其可以支持 72 位量子比特的計算，並與 NASA 達成合作，測試 Bristlecone 的性能。
2019 年 1 月，IBM 的「回應」如期而至。在美國 CES 展上，IBM 展示了最新的可操縱 20 位量子比特的 IBM Q One 系統，雖然量子比特位數不及業界此前發布的一些設備，但性能穩定，結構緊湊，被視為可商用的量子計算機雛形。9 月份，IBM 製造出了 53 位量子比特計算機。
緊接著，就是轟動一時的谷歌「量子霸權」和 IBM 的質疑了。依然在 9 月，谷歌在 NASA 發表論文稱，谷歌「53 量子比特處理器」可以用 200 秒完成當前最強超級計算機花 10,000 年才能完成的計算。但沒過多久，這篇論文被撤回了。10 月，谷歌在《自然》科學雜誌發表論文詳細論證，證實「量子霸權」。IBM 則質疑認為，一個經典計算機可以在兩天半內完成同樣的任務。
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為了儘早實現量子計算商業化，也有公司與硬體廠商合作，獲得量子計算機原型機的使用權，公司自身則把精力投入商業應用。比如，在雲計算市場占據前兩名的亞馬遜和微軟，都通過「雲」的方式為客戶提供量子計算服務。
2019 年 11 月，微軟發布開放式雲生態系統 Azure Quantum，幫助用戶構建適合自己的量子解決方案，並用工具加速計算。亞馬遜在 AWS re：Invent 2019 全球大會上，宣布以 Braket、AWS 量子計算中心、量子解決方案實驗室的「組合拳」入局量子計算，其中雲服務 Bracket 幫助科學家、開發人員自行構建量子算法和基本應用程式，然後在 AWS 上進行模擬測試。
在谷歌和 IBM 難分勝負、微軟和亞馬遜走向雲端的同時，在晶片研發領域基礎雄厚的英特爾顯得很冷靜。目前，英特爾已經公布了 49 位量子比特超導量子測試晶片，並正在研發更具商業化可能的晶片。
雖已小有成就，英特爾官方卻表示，如果把量子計算商業化比作一場馬拉松，現在才剛剛跑完一英里，人們離量子計算商業化至少還有十年時間。
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其實，英特爾的冷靜態度正反映了量子計算的現狀。
量子計算相關設備由超導體材料製成，在絕對零度（大約零下 273.15 攝氏度）附近才能正常工作。很小的震動、溫度變化都會破壞量子比特的狀態和計算的準確性。只有解決了以上問題，量子計算才能從實驗室走向大眾。
因此，目前各大公司發布的研究成果和服務，主要意義在於普及量子計算。享受量子計算的福利，也許真的要到十年後。
當然，縱觀量子計算的發展進程，量子計算的商用值得期待。量子計算機的性能在不斷提高，各大公司除自行研發外，還對相關創業公司布局投資，增加自己的競爭優勢和增長空間。
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