产业观察 | 量子计算被推上风口,这个赛道的国际玩家都在做什么?

李子月 · 2020-10-19
努力追赶国际玩家中……

作者:李子月

编辑:石亚琼

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2020年是量子计算不断有技术进展的一年,科技巨头争相抢占量子计算的最高点“量子霸权”。而近期习近平总书记在10月16日在中央政治局集体学习中的讲话,也让量子计算被更多人关注。为了方便更好的读者了解当前全球量子计算产业,我们梳理了量子计算领域全球知名的科技巨头和初创企业。

一、大公司

 1、Google

量子处理器是现阶段量子计算技术的主要研究热点和核心瓶颈,主要研究方向包括超导(目前进展最好最快的一种固体量子计算实现方法)、离子阱(同样相对领先的实现方法)、光量子、硅量子点、中性原子、拓扑、分子自旋、谷量子比特等。常用衡量量子处理器性能的单位包括量子比特数量(Qubit,Q)和量子体积(Quantum Volume,QV)。Google在量子处理器方面的主要研究方向为超导。2018年推出72Q处理器Bristlecone,当时在量子比特数量上全球领先。2019年10月Google利用53Q量子计算机,用3分钟完成全球最强大超算Summit花一万年才能完成的计算实验,Google研究人员宣布Google已实现“量子霸权”。

在量子软件方面,Google拥有开源量子计算框架Cirq。2020年初利用TensorFlow原本在机器学习领域中的强势地位推出了量子机器学习库TensorFlow Quantum,抢占量子机器学习领域的先机。

今年8月,Google量子研究团队在量子计算机上模拟了迄今最大规模的化学反应,该研究成果将彻底的改变理论化学,从而改善各种行业,如医学、工业等。

 2、IBM

IBM在量子处理器方面的主要研究方向为超导。 2017年推出50Q处理器,今年8月相继推出27Q.QV64的Falcon处理器和65Q.QV32的第二版Hummingbird处理器。今年9月,IBM发布了扩展量子技术路线图,该图显示IBM将在2021年实现127Q,2022年实现433Q,2023年实现1121Q,之后量子比特数将达到百万级。

IBM开发了适用于IBM Q模拟器的全栈式量子软件,并拥有量子云平台Q Experience。

 3、Intel

Intel在量子处理器方面的主攻方向为超导和硅量子点。2018年初推出了49Q超导量子测试芯片,名为“Tangle Lake”;2019年与Bluefors和Afore合作推出量子低温晶圆探针测试工具,加速硅量子比特测试过程。

 4、Microsoft

拓扑量子比特是支撑Microsoft量子计算机的主要理念。近些年,超导、离子阱以及光量子计算都取得了瞩目的成就,但拓扑量子计算迟迟没有突破。直到今年9月,Microsoft与哥本哈根大学合作产生了制作拓扑量子计算机的新材料,是Microsoft研究拓扑量子计算机数十年来取得的重大进展。

Microsoft推出了量子编程语言Q#和与之配套的Microsoft开源量子开发工具包,并拥有量子计算云平台Azure Quantum。

 5、Amazon

在2019年底,亚马逊宣布提供量子计算云服务,正式入局量子领域。并于今年8月中旬,宣布其Braket量子计算云平台全面上市,用户通过 Braket可访问D-Wave、IonQ、Rigetti的后端硬件系统。除了运行量子算法,客户还可以使用Braket来设计运行混合算法。

 6、Honeywell

Honeywell在量子处理器方面主要研究离子阱技术。继今年6月发布QV64基于离子阱技术的量子计算机后,10月又突破了QV128。

二、创业公司

1、Rigetti

Rigetti成立于2013年,是美国一家基于超导技术的量子计算初创公司。2019年12月,Rigetti 发布了一款32Q的量子计算机。

Quantum云服务(QCS)是Rigetti的量子第一云计算平台,其产品Forest是世界上第一个用于量子或经典计算的全栈编程和执行环境。

2019年Rigetti收购了量子计算和数据分析软件初创公司QxBranch。

今年8月,Rigetti完成了7900万美元C轮融资。截止目前为止,Rigetti共进行了9轮融资,总融资金额达2.69亿美金,投资方数达38位,包含贝瑟默风险投资公司(Bessemer Venture Partners)、富兰克林邓普顿(Franklin Templeton)等多个知名国际投资组织。

 2、IonQ

IonQ成立于2016年,是美国一家基于离子阱技术的量子计算初创公司。今年10月,IonQ宣布推出目前世界上最先进的QV400万量子计算机。

2019年10月,IonQ在由三星孵化基金(Samsung Catalyst Fund)和Mubadala资本(Mubadala Capital)领投,Google Venture、Amazon等跟投的新一轮融资中,获得5500万美元。这一轮融资使其融资总额达到7700万美元。

 3、QC Ware

QC Ware成立于2014年,是美国一家量子云计算平台开发公司。QC Ware拥有量子云平台Forge,合作公司包括Google和IBM。

2018年10月,QC Ware获A轮融资650万美元,由Citi和Goldman Sachs领投。迄今为止融资总额达1470万美元。

 4、Cambridge Quantum Computing(CQC)

Cambridge Quantum Computing(CQC)成立于2014年,是英国一家量子计算软件初创公司。

今年4月,CQC宣布在量子计算机上执行的自然语言处理测试获得成功,为全球首次成功案例。5月,由总部位于剑桥的量子计算软件开发商Riverlane 牵头的财团从英国政府获得760万英镑(约合6900万RMB)的拨款,用于部署高度创新的量子操作系统Deltaflow.OS。3个月后,CQC研发的首款量子计算机通用系统Deltaflow.OS诞生。8月,据CQC首席执行官称,CQC与IBM合作开发出世界上第一个量子计算应用。

截止今日,CQC融资总额达到5000万美元,投资方包括Honeywell Venture Capital等。

 5、D-Wave

D-Wave成立于1999年,总部位于加拿大。

量子退火机是一种擅长解决优化问题的量子计算机,D-wave的量子退火计算机处理能力在2018年已达到2000Q,并解决了制造业、商业、电信业、智慧交通与车联网等多类应用问题,如与BMW合作在制造工厂中实现机器人运动的优化、与德国航天中心DLR合作实现了飞行门的优化分配、与Recruit Communications 和早稻田大学合作实现了广告展示优化等。2019年,D-Wave发布5000Q量子退火计算机”Avantage”。今年10月,D-Wave宣布世界上第一台商业专用量子计算机正式上市。

今年2月,D-wave推出第二代混合量子计算云平台 Leap 2。

截止今日,D-Wave已获融资2.1亿美元。

今年10月,加拿大成立了一个由24家量子科技公司组成的量子工业部(Quantum Industry Canada,QIC),成员包括量子计算行业的先行者D-Wave Systems,软件开发商1Qbit,光量子计算机制造商Xanadu Quantum Technologies,软件制造商zapata computing,量子安全产品解决方案提供商ISARA等。


6、Silicon Quantum Computing (SQC)

Silicon Quantum Computing (SQC)成立于2017年,是澳大利亚一家量子计算初创公司。

SQC在量子处理器方面主攻硅量子方向,今年10月实现了硅原子双量子比特99.99%的超高保真度,打破了当前公布的谷歌Sycamore 最大99.64%双量子比特保真度的最高记录。

今年10月,谷歌前量子计算负责人John Martinis正式加入SQC。Martinis在2014年成立了谷歌的量子硬件小组,并带领该小组应用低温超导技术于2019年取得“量子霸权”。

2019年12月 Silex Systems 启动硅浓缩项目,以商业化生产其高纯度“零自旋硅”。SQC与Silex签署产品承购协议,SQC将每三年支付30万美元,作为以后购买该材料的预付款。同时,SQC签署认购协议,将以90万美元全额认购 Silex 的普通股。

迄今为止,SQC融资总额达到6600万美元。

 此外,简单一提,我国科技公司相比于美国等进入量子计算领域的时间较晚,在量子处理器研制和量子计算应用方面与美国相比仍有较大差距。但近年来通过与科研院所合作等方式,已开始在量子计算各方面布局。行业领军公司和研究机构包括:阿里巴巴百度、腾讯、华为、本源量子、中国科学院、清华大学、中国科学技术大学、南京先杨剑量子计算机研究院等等 。 

 

 


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