Atom Computing：2022年量子計算領(lǐng)域技術(shù)預測

  ICC訊  Atom Computing首席執(zhí)行官Rob Hays發(fā)布了其對2022年量子計算領(lǐng)域的六大技術(shù)預測。

  來源：Atom Computing

  以下為博客全文：

  隨著像我們這樣的公司在這種范式轉(zhuǎn)換技術(shù)上下大賭注，量子計算在2021年獲得了很多關(guān)注和頭條新聞。雖然量子計算可能還不是一個家喻戶曉的術(shù)語，但我們將在2022年看到有關(guān)技術(shù)發(fā)展和參與廣度方面的巨大進步。當我與客戶及合作伙伴交談時，我發(fā)現(xiàn)量子計算每天都在持續(xù)增長。

  以下是我對2022年量子計算的六大預測：

  1.新的量子計算模式將取得令人大開眼界的突破

  早期采用者正在組建團隊并投資于概念驗證用例，學習如何利用量子計算來獲得市場競爭優(yōu)勢。這些客戶渴望嘗試不同的量子計算平臺，以了解哪種平臺最適合他們的應用。在過去幾年中，新量子計算模式的研發(fā)增加，已經(jīng)提供了具有競爭力的系統(tǒng)，這些系統(tǒng)顯示出比早期模式更快的擴展?jié)摿Α?

  2022年，我們將看到中性原子技術(shù)的技術(shù)演示和產(chǎn)品準備工作的加速——進一步建立對該方法的興趣和可信度。我預測，到今年年底，基于中性原子的量子計算將在客戶認知度方面與早期技術(shù)(超導體和俘獲離子)相比處于同等地位。我們還可能會看到還沒有出現(xiàn)在大多數(shù)人的雷達屏幕上的光子學和其他新技術(shù)的演示。

  2.對不同規(guī)模NISQ用例的關(guān)注度增加

  硬件供應商正在努力擴大每個系統(tǒng)的量子比特數(shù)量，同時，潛在用戶與合作伙伴合作，在這些初始的、較小的系統(tǒng)上進行試驗?，F(xiàn)今的量子計算機只有幾十臺，或者說在某些情況下，僅有一百個左右的量子比特數(shù)量，而這不足以計算有意義的商業(yè)問題。除此之外，今天的系統(tǒng)容易出錯，并且沒有足夠數(shù)量的物理量子比特來執(zhí)行糾錯算法，從而克服錯誤。因此，我們用NISQ機器來搜索用例。

  我預測，我們將看到將NISQ機器用于金融服務、航空航天、物流以及制藥或化學等領(lǐng)域的一些有趣的用例的新方法。今年，我相信應用程序開發(fā)人員將會想出如何從具有數(shù)千個量子位的NISQ系統(tǒng)中獲得更多商業(yè)價值，但硬件在2022年還不會完全實現(xiàn)。此外，今年將會看到一些模式的中路測量和誤差修正的演示，這預示著NISQ時代即將結(jié)束，一個更高效的量子計算時代即將到來。

  3.中美領(lǐng)先的云服務提供商將在量子計算上加大投入

  云服務提供商(CSP)應該會從量子計算中受益匪淺，他們提供廣泛的普遍服務、人工智能(AI)與其工作負載的深度集成，以及基于高度并行、統(tǒng)計性質(zhì)大幅改進人工智能預測模型的機會量子計算;他們還控制自己的基礎設施、應用程序和客戶界面，并在半導體、系統(tǒng)設計和軟件開發(fā)方面擁有深厚的技術(shù)專長;構(gòu)建自己的垂直集成解決方案堆棧，通過消除供應商利潤堆疊來節(jié)省成本，并通過硬件和軟件協(xié)同優(yōu)化提供更好的服務。

  所有這些都為CSP賦予了擁有專有量子計算硬件和軟件技術(shù)的獨特能力和動力。

  我相信CSP可以比幾乎所有其他行業(yè)更快、更大規(guī)模地從量子計算中獲利，至少在最初階段是這樣。今年，我預計他們會加倍努力，以確保擁有可行的技術(shù)選擇，從而滿足其“超大規(guī)?！毙枨?，并在未來占據(jù)價值鏈的重要份額。一些公司將投資于多種競爭性技術(shù)，以分散風險，并通過排除可行的選擇來淘汰競爭對手。它將以有機研發(fā)、收購和合作的形式出現(xiàn)。以上都有很多例子。在一些人看來，這筆投資似乎很瘋狂，但從中美領(lǐng)先的云服務提供商的角度來看，與領(lǐng)先的量子計算解決方案所獲得的長期價值相比，這筆投資相形見絀。

  4.對量子的投資將繼續(xù)打破記錄

  麥肯錫數(shù)據(jù)顯示，2021年對量子計算初創(chuàng)企業(yè)的風險資本投資同比增長2倍，超過17億美元。我們還看到了第一家純量子計算硬件公司進行上市，以及第一次大型垂直合并。最重要的是，政府和跨國公司集體投資了數(shù)十億美元。有人說這太多了。我們甚至聽說過“量子泡沫”和“量子冬天”。

  雖然投資規(guī)模和增長率都很大，但量子計算市場的預期規(guī)模要大得多。我們正處于量子計算“從科學研究和概念驗證，轉(zhuǎn)向硬件和軟件工程師構(gòu)建未來幾年具有商業(yè)前景的產(chǎn)品”的轉(zhuǎn)折點。這需要更多投資來提供有利于廣泛的垂直行業(yè)和用例的大規(guī)模的量子計算。我預計在量子計算方面的投資金額將在2022年及以后繼續(xù)增加，將有更多公司參與其中。至少有兩家公司已經(jīng)表示有意盡快進行首次公開募股。如果今年年底前有至少5項重大收購IPO公告，我不會感到驚訝。

  5.多樣性和包容性將成為量子信息科學(QIS)更大的焦點

  研究結(jié)果很清楚。建立和慶祝性別和文化多樣性的團隊將受益于更廣泛的經(jīng)驗和想法，從而帶來更好的產(chǎn)品和更高的盈利能力。與整個科技行業(yè)一樣，QIS的勞動力目前并不代表我們社會的多元化人口。這不是一個新問題，但它卻是我們需要解決的一個重要問題。這個行業(yè)還很年輕，在“好男孩”網(wǎng)絡的無意識偏見有機會形成之前，現(xiàn)在是塑造更多元化勞動力的最佳時機。我們需要繼續(xù)鼓勵學生參加STEM課程，特別關(guān)注資助人數(shù)不足的少數(shù)族裔和女性參與量子物理和工程課程，為她們未來在QIS的工作提供培訓。

  雖然行業(yè)參與者之間對稀缺人才的競爭很激烈，但我認為我們將看到更多合作，吸引人才進入生態(tài)系統(tǒng)，并為女性和少數(shù)族裔提供職業(yè)發(fā)展支持。隨著技術(shù)的成熟和商業(yè)化投資的增加，我們開始看到更加廣泛的工作崗位需求，以擴大市場。因此，2022年可用的人才庫將遠遠超出我們大學的物理實驗室。隨著更多的工作崗位、擴大的人才庫以及量子計算領(lǐng)域令人興奮的機會，我們沒有理由不能夠吸引更多樣化的勞動力來幫助塑造行業(yè)的未來，并從所創(chuàng)造的價值中受益。這是一場漫長的比賽，但今年我們可以取得進展。

  6.區(qū)域量子卓越中心將使合作更加緊密

  感覺就像一個量子計算初創(chuàng)公司或研究實驗室突然出現(xiàn)在地球的每個角落。這是一件好事。其中許多公司和機構(gòu)都在進行重要的研發(fā)，并開發(fā)出解決方案堆棧的獨特的一部分，以使量子計算成為現(xiàn)實。要構(gòu)建一個由復雜的硬件、軟件和服務組成的集成系統(tǒng)，使之互操作以提供卓越的用戶體驗，這需要一個村莊的努力。

  2022年，根據(jù)國家和地區(qū)的利益，大學、政府研究實驗室以及私營公司將形成合作關(guān)系，由國家和地區(qū)利益組織的合作。組件供應商、系統(tǒng)硬件公司和軟件平臺公司也將開始更緊密地合作，以形成商業(yè)聯(lián)盟。他們將共享規(guī)格、IP、客戶，整合和測試他們的產(chǎn)品，以提供交鑰匙解決方案(至少是不需要物理學家來操作的解決方案)。這些合作伙伴關(guān)系將提供創(chuàng)新環(huán)境，以加速各自所在地區(qū)的技術(shù)和市場發(fā)展，從而在量子計算競賽中獲得優(yōu)于其他地區(qū)的優(yōu)勢。

  在可擴展量子計算之旅的征程上，2022年將是激動人心的一年。