新冠疫情讓口罩佔據了人們的視線，3M、霍尼韋爾的 N95 口罩紛紛成了搶手的硬通貨。不過，受到關注的防護用品只是它們龐大業務的冰山一角。要論「不務正業」，霍尼韋爾絲毫不遜於 3M，造過炸彈、上過月球……這位跨界選手近日宣布了自己在量子計算領域的新突破——要在 3 個月內造出最強量子計算機。
撰文 |盈君
編輯 | 四月
當地時間 3 月 3 日，霍尼韋爾（Honeywell）宣布在量子計算領域取得突破，將提升量子計算機的性能。並且，霍尼韋爾還聲稱將在未來三個月內發布全球最強大的量子計算機，將至少達到 64，是業界產品的兩倍。並宣布在未來五年，量子計算機的量子體積每年將提高一個數量級。
在一篇科學論文裡，霍尼韋爾展示了量子電荷耦合器（QCCD）架構，這是提升量子計算機性能的一項重大技術突破。
一 離子阱量子計算機
霍尼韋爾擁有一臺 4 量子比特的機器，量子體積為 16，這一分數表明，不同的硬體選擇提供了不同的方式來實現特定的量子體積。
相比起單純計算量子比特的數目，IBM 公司在 2019 年提出的「量子體積」概念用於綜合度量量子計算機性能，包括度量可解決問題的複雜程度等。量子體積綜合評估了量子比特數、連通性和壽命。IBM 的最高量子體積分數是 32，這是一臺 28 量子比特的機器所能達到的分數。
據霍尼韋爾介紹，其量子計算機採用離子阱技術來實現其希望達到的性能。這一技術讓其利用電磁場來囚禁每一個離子，並對被囚禁的離子採用雷射脈衝加以操作和編碼，從而實現更大難度的計算任務。
相比其它不直接使用原子的量子比特技術，霍尼韋爾的離子阱技術可以一致地生成量子比特，其誤差亦得到充分地分析闡述。
霍尼韋爾的量子計算機使用的裝置
這一在量子體積上的突破源於霍尼韋爾量子計算解決方案擁有高質量、全連接以及低錯誤率的量子比特。
「構建能夠解決更深度、更複雜問題的量子計算機不僅僅是增加量子比特數量的事情，」Moor Insights＆Strategy 量子計算分析師 Paul Smith-Goodson 說。「量子體積是一個強大的工具，應該被其他基於量子比特門的量子計算機公司採用作為過渡的衡量基準。」
在宣布將推出量子計算機的同時，霍尼韋爾稱已經與摩根大通公司達成合作，後者將使用霍尼韋爾的量子計算機開發量子算法。
此外，霍尼韋爾還宣布投資了劍橋量子計算公司（CQC）和 Zapata Computing，以加速量子計算的開發和市場應用。
霍尼韋爾稱，此前與這兩家公司都已進行了長時間合作，CQC 和 Zapata 為霍尼韋爾帶來了大量跨行業的算法和軟體能力。
二 量子計算已布局十年
發展量子計算需要涵蓋原子物理、低溫學、雷射、磁學和精密控制系統等多個領域的專業技術。霍尼韋爾董事長兼執行長杜瑞哲認為，霍尼韋爾此前在多個工業領域的產品經驗幫助公司在這一前沿技術領域取得了進展。
霍尼韋爾在量子計算方面已經布局了十餘年，五年前認真推出了計劃並低調研發。直到 2018 年，霍尼韋爾才宣布了其量子計算能力。
到了 2019 年年底，霍尼韋爾宣布和微軟合作，通過微軟的 Azure 量子服務，為霍尼韋爾量子計算機提供雲接入服務。
而今，霍尼韋爾將推出量子計算機，可謂是有了一個階段性成果。
霍尼韋爾量子計算機的內部結構
與競爭對手的量子計算機相比，霍尼韋爾的設計另一個重大區別在於其量子計算機可以在中途改變計算，這種名為「中路測量」的功能為量子算法開闢了新的可能性。
霍尼韋爾預計，在自己的業務中使用量子計算機也會受益。霍尼韋爾公司量子解決方案業務總裁託尼·烏特利說，量子計算機將幫助該公司模擬對化學和材料科學有用的分子、執行對石油和天然氣行業有用的優化計算以及執行對航空航天有用的 AI 工作。
杜瑞哲認為，量子計算能夠應對複雜的科學和商業挑戰，推動計算能力、運營成本和速度的逐步改進。由此，材料公司將探索新的分子結構；交通運輸公司將優化物流；金融機構將需要更快、更精確的軟體應用程式；製藥公司將加快新藥的研發……
三 多元跨界，再度進軍計算機市場
霍尼韋爾是一家多元化高科技和製造企業，其高科技解決方案涵蓋航空、樓宇和工業控制技術、特性材料以及物聯網等，並以 418 億美元的營業收入位居 2019 年財富世界 500 強排行榜第 290 位。
公開資料顯示，霍尼韋爾成立於 1885 年，是一家具有 135 年歷史的企業。在創立初期主要業務是電子溫度調節器。到了 1927 年，霍尼韋爾開始製造原子鐘，並成為當時最大的原子鐘製造商。
從 1934 年開始，霍尼韋爾便開始了全球化的擴張之路，業務也開始延伸至原子、安全警報以及火災探測等領域。
而後，到了二戰期間，霍尼韋爾便開始在製造業務上接觸軍工訂單，並由此建立了自己的航空部門。1969 年，人類歷史上首個登月的阿波羅 11 號太空人們所用的精密儀器表便是霍尼韋爾提供的。
在多個業務的加持下，霍尼韋爾不斷發展。1995 年，由霍尼韋爾開始進軍計算機市場，並成功的研發出計算機系統 D-1000，並開始了計算機領域的壯大之路。霍尼韋爾曾是當時挑戰 IBM 的眾多公司之一，其他公司包括 Burroughs、Univac、NCR、Control Data Corporation，它們與霍尼韋爾被統稱為 BUNCH。而後，霍尼韋爾退出了大型主機的市場。
從目前的業務發展來看，霍尼韋爾的主要有四個經營業務部門——航空航天集團、智能建築科技集團、特性材料和技術集團、安全與生產力解決方案集團。十餘年後霍尼韋爾再度進軍計算機，市場已經是另一番狀況。
目前，谷歌、IBM、英特爾、亞馬遜等科技公司早已入局量子計算領域多年。英特爾和 IBM 目前都已推出相關的服務，而 AWS、微軟等在量子計算雲服務市場已經佔據了主導地位，谷歌更是在此前宣稱實現了「量子霸權」。
這種態勢下，霍尼韋爾能否在量子計算領域獲得市場的認可還有待觀察。
英特爾研究院院院長 Rich Uhlig 此前曾表示，目前量子計算的商業化進程相當於在馬拉松比賽中剛剛跑完了一英裡。對於量子計算的競爭，新入局者還將迎來不小的挑戰。