2025年1月12日 星期日

英国量子计算的大突破,3年内人类或将进入量子时代!

 

王炸消息!英国量子计算的大突破,3年内人类或将进入量子时代!

人类自从发明了计算机之后,就走上了科技发展的快车道,依仗着计算机的强大运算能力,人类一连突破了许多之前无法攻克的难关。

但是随着科技进步,尤其是人工智能的迅速发展,也让越来越多的挑战出现在了人们面前。

这些挑战都是在超越经典计算机的基础之上出现的,可以说传统计算机已经无法解决,因此进入量子时代也就有了可能性。

量子计算。

量子计算利用的是物理学上的量子力学原理,经典计算机在进行信息处理的时候使用的是比特,而量子计算则是使用量子比特。

比特只有0和1两种状态,而量子比特可以同时代表0、1和任意叠加态,并且可以通过量子纠缠传递出超越光速的信息,这使得量子计算拥有了超越经典计算机的广阔前景。

而最近,英国Oxford Ionics公司在量子计算领域传来了重磅消息,他们在量子计算领域实现了一项突破。

在此之前,IBM和Google对量子计算领域争的不可开交,而Oxford Ionics似乎一直不温不火,但是这次一鸣惊人,让人不禁感到好奇。

Oxford Ionics在量子计算领域中有着怎样的技术,他们又是在什么方面取得了突破呢?

答案就是离子阱技术。

离子阱技术是一种建造稳定可控量子比特的方法,众所周知,量子比特的叠加态非常脆弱,一点外部干扰就会导致态崩溃,因此为了保持量子比特的稳定性,开发出来了一些技术,其中离子阱技术就是其中之一。

离子阱技术是通过电磁场将离子捕获并固定在一定位置,从而避免外部干扰,使得离子能够长时间保持量子叠加态。

Oxford Ionics所取得的突破正是在此技术上,他们构建出来的可控量子比特具有超高的保真度,这使得量子计算机能够达到更高的性能。

Oxford Ionics这项技术到底有多先进呢?

我们来看看与之前相比有哪些优势。

首先是高保真度。

他们研发出来的可控量子比特的保真度达到了99.99%。

保真度是什么意思呢?

简单来说,保真度就是信息传递过程中,比特状态被保留下来的概率。

例如,在进行一次比特翻转操作时,如果原本是0的状态变成了1,那么我们就认为这次翻转成功了。

但是如果原本是0的状态却变成了随机状态,例如0或者1分别的概率为90%和10%,那么这时候保真度就是80%。

因此,Qubit越不稳定,保真度就越低,而Oxford Ionics研发出来的离子阱技术的Qubit由于极高的稳定性,其保真度达到了惊人的99.99%!

其次是较长的相干时间。

相干时间是指量子比特能够保持叠加态的时间长度。

Oxford Ionics采用离子阱技术实现的量子比特相干时间达到了数十秒,相较于其他技术,在数毫秒至数秒之间,这个差异巨大。

另外还有优越的可扩展性。

可扩展性是指随着量子比特数量增多,保持高保真度和长相干时间的能力。

Oxford Ionics在这方面具有较高优势,可以通过增加离子数量实现更多量子比特,非常适合进行复杂量子算法。

如今,Oxford Ionics已经完成了构建全世界最稳定可控量子比特的布局,他们家的设备在诊断过程中表现出来的精确程度堪称惊艳。

若是有幸进行验证,就像是在进行量子计算的过程中获得了一次完美的经验提升,令人期待万分。

量子计算具体能解决什么问题?

说完Oxford Ionics这项新技术后,我们再来探讨一下,若是人类正式进入量子计算时代,那么量子计算又能够产生怎样巨大的作用呢?

1.药物研发。

我们知道现在研发新药的过程是非常复杂且漫长的,就拿抗流感药物“达菲”举例,在研发之初,由于流感病毒的不稳定性,最终新药耗时15年成功上市。

如果当时人类拥有今天的“达菲”生产流程,原本15年的研发周期才能缩短至5年左右,这便是经典计算所能实现的天堂。

然而现实是艰难的,由于病毒具有高度变异性,新药研发过程漫长、成本高昂、成功率低等一系列问题广泛存在。

但是,如果有一天我们能够掌握量子计算技术,那就可能相对容易地模拟分子的化学反应,并且研究出更有效的新药。

2.加密安全。

大家还记得不久前因为ChatGPT爆红而引起大家对于网络安全意识提高的话题吗?

如今各大公司的服务器都处于一个紧张守卫状态,唯恐自己的信息被窃取泄露,这种场景想必大家并不是没有经历过。

然而现在的数据加密都是基于经典计算设计出来的模型,当一旦互联网进入量子世界,我们现有的数据加密体系将荡然无存,这甚至会引发整个社会体系崩溃。

但是如果 Quantum Computing 技术得到根本性的突破,那么改变密码学体系就会成为现实生活着走向未来路上的灯塔。

3.气候模拟。

人类累积下来的天下日益严重,不仅影响我们当下生活,更影响后代幸福。

气候变化是一个复杂的问题,但是通过大规模精确模拟,我们可以预测不同因素如何影响气候系统并采取及时措施予以应对。

三年内逐渐进入量子时代?

为什么会说人类将逐渐进入量子时代呢?

因为Oxford Ionics正在计划将其基于离子阱设计的第一批商用型量子计算机推向市场,这一消息已经确认将于未来三年内到来,而且只会推向公众审核并进行测试对以下几个行业造成巨大的影响:

制药行业、金融行业、氣候研究行业和材料科学行业都将在这一点受益匪浅,从而迎来科技革命的新篇章。

2025年1月10日 星期五

Rigetti Computing(納斯達克:RGTI)

 皮衣刀客”黄仁勋在上周所发表的“实现有用的“量子计算机可能需要等三十年之久的话语令美股的量子计算概念股集体暴跌,但是这位英伟达创始人兼CEO似乎打从心底看好量子计算的发展前景,欲成为量子计算领军者之一,这也是为什么距离这番话不到一周时间,英伟达(NVDA.US)在本周官宣将在于3月17日至21日的GTC大会上举办首个“量子日”(Quantum Day),黄仁勋届时将与行业领袖们同台探讨量子计算最新技术进展。几乎同一时间,美国科技巨头微软(MSFT.US)也为量子计算“打call”,在官方博客称2025年是“量子就绪之年”。

Transformer架构的横空出世标志着深度学习与人工智能领域迎来了新的范式转变,可谓直接推动了ChatGPT等生成式 AI应用软件的诞生,正是Transformer将“生成式AI”从谷歌AI实验室带向商业应用。后来的 GPT 家族所有AI大模型,以及Gemini、Claude与LIama等大模型都是基于 Transformer 架构,堪称“AI大模型之母”。展望量子计算的未来,所谓的“Transformer时刻”距离人类社会渐行渐近。

量子计算的“Transformer时刻”,即指代“基于量子计算技术所打造出的可控的、具有商业价值的量子计算应用系统”,这里的量子计算包括但不限于离子阱、量子退火、量子模拟、超导量子比特以及量子纠缠与拓扑量子等等。目前人类技术无法以通用的计算体系实现对于量子态的精准与稳定控制模式,尤其是在实现精准且可控的“量子纠缠”方面存在很大的技术瓶颈。

近年来离子阱技术(比如IonQ、霍尼韦尔的量子解决方案)、D-Wave量子退火计算机等量子计算领域取得突破式进展,IBM力争融合量子比特与二进制算力硬件基础设施,再到2024年12月,谷歌 Willow震撼发布,量子计算领域似乎出现类似的“范式转变”重要基础,使得量子计算有望从物理书上的纯理论逐渐走向“可控的、具有商业价值的实际量子计算应用系统”。

随着英伟达与微软这两大科技巨无霸,以及此前公布量子蓝图的亚马逊(AMZN.US)官宣入局,再加上谷歌(GOOGL.US)与IBM(IBM.US)多年以来深耕于量子计算底层理论与量子硬件体系,以它们的人才储备以及庞大资金体量,再加上各国政府近年来的强力支持,或将推动量子计算商业化的轨迹步入加速曲线。

特朗普即将于1月20日重返白宫开启第二任期,他承诺减少对大公司的监管和减税,增加石油产量和严格的移民政策,这些都表明经济增长和通胀将会走强,但这被视为股市的利好因素。银行、科技、国防和化石燃料等行业可能大幅受益,尤其科技方面,特朗普领导下的美国政府大概率将重点推动美国在人工智能、量子计算、核聚变以及航空航天等最前沿科技创新领域加速发展。

量子计算“Transformer时刻”的关键词:可控且具备大规模商用价值

量子计算系统利用量子力学的特性,比如量子叠加与量子纠缠,提供了一种全新的计算范式,理论上能够在某些特定领域极大程度超越传统计算机的计算能力。根据谷歌当地时间12月9日的一份声明,Willow量子芯片在基准测试中展示了惊人的性能,能够在不到5分钟内完成一个“标准的基准计算”,而传统超级计算机完成同样的任务需要10^25年。

不过需要注意的是,包括谷歌在内,目前还没有任何公司实现任何意义上可精准控制量子态且能够实现大规模商业化的实际用途级别“量子计算”,并且距离这一量子力学加速模式的“最终形态”的差距非常远。这也是为什么谷歌首席执行官Sundar Pichai在一份帖子强调Willow量子芯片为“迈向打造实用量子计算机的重要步伐”,这也意味着谷歌在距离实现可控且商业化的“量子计算”也有着非常遥远的距离。

目前人类技术无法以通用的计算体系实现对于量子态的精准与稳定控制,尤其是在实现精准且可控的“量子纠缠”方面存在很大的技术瓶颈。量子纠缠是量子计算的关键特性之一,它允许量子比特之间的超强关联,这对于海量并行计算和解决某些问题至关重要。然而,当前技术尚未能够实现大规模、长期稳定的量子纠缠。

不过即使是入门级的“启发式量子计算应用”——比如离子阱、量子退火以及量子模拟等等,对于一些研发项目来说,已经具备非常重大的加速计算层面的意义。但是量子态仍然无法精准控制,在实际操作中,量子比特的状态容易受到外界环境的干扰,导致量子退相干和量子错误,并且需要量子计算公司反复试错且仅限于特定的加速计算,实际成本难以精准把控。

D-Wave Quantum(QBTS.US)与IonQ(IONQ.US)对于黄仁勋的反击点在于他们已经实现了具有“实际用途的量子计算应用”,事实证明确实如此,但商业化范围极度狭窄。目前D-Wave等量子计算公司提供的量子计算平台主要集中在入门级的启发式量子计算应用上,商业化应用范围仍然非常狭窄。它们大多数只能够解决特定行业与前沿研发密切相关联的加速问题,并且扮演的是辅助角色,比如医药生物研发工程以及物理实验室的大型研发项目。

近期在美股股价大幅上涨的Rigetti Computing(RGTI.US)与Quantum Computing(QUBT.US),包括上述的IonQ、D-Wave 都是量子计算重要公司,它们在基于量子计算的加速方面具有不同方向。虽然这些公司取得了一些进展,但尚未实现真正意义上的精准可控且具备大规模商业化价值的量子应用,量子态无法精准控制是目前量子领域的大难题,它们的产品和服务主要集中在特定的前沿研发领域,基本上处于“启发式量子计算应用阶段”,商用范围极度狭窄

各国政府与科技巨头纷纷入局,量子计算发展如火如荼

近几年全球主要科技国家在量子计算领域的规划布局可谓持续加码,已有30余个国家开展了以大型量子计算项目为重点的量子信息领域规划布局。

IBM2023年末的官方博文指出:“我们已经进入了量子计算的新时代,因为过去几十年的主题是这项新技术出现和建立,现在则是奠定基础,让量子计算彻底成为现实以及实现商业化。

微软近日宣布推出“量子就绪计划”,帮助客户们制定清晰且全面的量子战略。微软战略任务与技术部门总裁兼首席运营官Mitra Azizirad在周三发布的一篇官方博客文章中写道:“量子就绪不仅是一个商业上的必要,也是一个全球性的使命。我们正处于可靠的量子计算时代的开端。我们即将看到量子计算机解决非常有意义的问题并捕捉新的商业价值。”

除了谷歌、微软以及英伟达积极布局量子计算,另一美国科技巨头亚马逊也在加码布局,亚马逊AWS近日推出了一项名为“Quantum Embark”的计划,旨在探索“集成量子计算芯片与传统芯片”的混合架构,帮助客户们为量子计算时代做好准备。

Quantum Computing将应用其熵量子优化机 Dirac-3 来支持 NASA戈达德航天飞行中心的高级成像和数据处理需求,凸显出启发式应用与航空航天特定的前沿领域深度融合,以量子计算驱动的加速效应来全面升级某些领域的效率变革。

IonQ 最新展示的 远程离子-离子纠缠(Remote Ion-Ion Entanglement)则是量子计算领域中的一个重要突破,它涉及到通过量子通信技术在物理上分离的两个离子之间建立起至关重要的“量子纠缠关系”,这种纠缠关系是实现量子纠缠的关键步骤之一,特别是在构建量子通信网络和量子计算系统互联的过程中,可以说为开发可扩展网络量子系统奠定重大基础。

IonQ前不久和马里兰州公布了一项 10 亿美元的计划,旨在将马里兰州打造为量子计算的发源地。IonQ董事长兼首席执行官Peter Chapman近日更是豪言基于原生量子计算加速的人工智能系统将远远超越经典人工智能体系,他预测到2030年该公司总营收规模可能接近10亿美元。作为对比,IonQ近几个季度的总营收规模徘徊在1000万美元附近。

在一项最新的研究中,瑞士洛桑联邦理工学院研究团队成功让6个机械振荡器集体处于量子状态。这项研究标志着量子技术向前迈出重要一步,为构建大规模量子系统奠定了基础。该研究团队强调,量子运动通常仅限于单个物体,但在最新实验中,它跨越了整个振荡器系统。这项最新的研究有望促进量子传感技术,因此这一最新的量子研究进展或将推动应用场景更加广泛且量子纠缠规模大幅升级、更加可控、效率更高的量子计算级别应用。

随着谷歌Willow量子芯片问世,以及英伟达与微软等科技巨头共同入局,当前量子计算发展可谓按下“加速键”,意味着后续对于这些量子计算概念股的催化可能愈发密集,无论是启发式应用,还是关于精准度提升的量子纠缠研究,后续都有可能密集迎来积极催化剂,进而带动这些量子计算股票价格持续大涨。

量子计算未来市场规模可谓无比广阔,根据知名研究机构MarketsandMarkets的最新预测报告,2024年全球量子计算市场规模仅为13亿美元,预计2029年有望高达53亿美元,预测期内年复合增长率高达33%。MarketsandMarkets表示,包括驱动量子技术的核心硬件基础设施、量子计算部署(本地和云),以及量子计算加速所驱动的AI应用(比如融合量子计算的人工智能训练/推理算力系统)在内的整个量子计算市场从2024年开始有望加速扩张,其中包括“启发式量子计算应用”深度嵌入某些聚焦于研发的行业,大幅提升某些企业研发效率,以及量子纠缠技术取得重大突破,带动可控且愈发精准的实用“量子计算系统”走向小范围商业化。

原文來自Forbes

Rigetti Computing(納斯達克:RGTI)是一家量子計算公司,其股價在1月8日星期三暴跌了45%。此舉是在英偉達公司首席執行官Jensen Huang表示有用的量子計算仍需20年之後發生的。這次下跌影響了量子計算股票,包括IONQ下跌了39%,D-Wave下跌了36%。眾所周知,量子計算仍處於發展階段,尚未準備好在各行業中進行廣泛的實際應用。這些系統的主流採用時間表仍然不確定——可能在未來十年內實現,或者可能需要更長的時間才能實現。然而,這些股票的下跌似乎過分。另外,看看新的晶圓製程如何提振英特爾股票。
對於任何新的未來技術來說,有時候可能會波動。也就是說,如果您想要獲得股票上漲的機會,但又希望比持有單支股票更平穩,可以考慮高質量投資組合,該組合的表現優於標普500指數,自成立以來回� �率超過91%。
Rigetti是新興量子計算生態系統中的� �先參與者。該公司開發了一個名為Novera的量子處理單元,擁有9個量子位元,並專為本地部署而設計。它提供了一個名為量子計算即服務(QCaaS)的平台,該平台使他們的量子系統能� 在各種雲環境中無縫集成。
Rigetti Computing通過推出Ankaa-3系統擴展了其量子計算產品線,該系統擁有84個量子位元,通過升級的硬體組件和複雜的能力提高了精度。展望未來,Rigetti的2025年路線圖包括兩款新的量子系統:一款36量子位元模型和一款超過100個量子位元的先進系統,都專注於提高可� 性,旨在將錯誤率降低2倍。這些發展是朝著使量子計算技術更具實用性的重要一步。
值得注意的是,最近Google的Willow芯片和亞馬遜的量子啟航在量子� �域取得了一些進展。這推動了整個量子股票的上漲,包括RGTI股票。此外,政府為量子計算提供了27億美元的資金,對這些股票也起到了積極的作用。我們仍然認為Rigetti在量子� �域處於有利地位,最近的下跌為投資者提供了選擇RGTI以獲取穩健長期收益的機會。然而,投資者應該考慮到風險。RGTI股票是一個高風險、高增長潛力的故事,受到各種� � 的影響,包括技術改進和成本。作為投資者,賭注將放在量子計算的未來潛力和Rigetti在其中的地位上。

英国量子计算的大突破,3年内人类或将进入量子时代!

  王炸消息!英国量子计算的大突破,3年内人类或将进入量子时代! 2025-01-12 09:21 · 逛逛街 人类自从发明了计算机之后,就走上了科技发展的快车道,依仗着计算机的强大运算能力,人类一连突破了许多之前无法攻克的难关。 但是随着科技进步,尤其是人工智能的迅速发展,也让...