數說量子計算:科技巨頭與初創新貴的搶位賽

2020-11-29 騰訊網

量子計算機強大到足以解決超出經典計算機能力範圍的實際問題，它使用量子力學狀態來定義「量子位」（它可以同時表示 1 和 0），可以快速解決涉及許多可能變量的複雜計算，例如破解加密密鑰、預測股市波動或優化飛機航線使油耗最小化。

1998 年，英國牛津大學研究人員宣布，他們在使用兩個量子位計算信息能力方面取得了突破。快進到 2017 年，IBM 證明了其在 50 量子位上進行計算的能力。量子計算能力在 20 年內增長了 25 倍，與今天的發展速度相比，這似乎是一個緩慢的開始。

2018 年，谷歌展示了 72 量子位信息處理。2019 年 8 月，Rigetti Computing 宣布了 128 量子位量子晶片的計劃。

來源：CB Insights

量子計算正逐漸從實驗室走向商業應用。投資人正在為從事量子硬體系統和軟體平臺開發的早期初創企業提供資金，最終可能促使研究人員和商業用戶的計算能力呈指數級躍升。

自 2016 年以來，投資人開始出手投資早期量子計算初創公司，這個數字相比金融科技、數字醫療領域仍然很小，但我們預計在未來幾年內，這一類別的投資和商業吸引力將不斷增加。

量子計算技術在 10 年前還處於萌芽狀態，而如今這些投資量子計算團隊、公司的資金已經在支持其進入商業應用領域。如 IonQ 與亞馬遜合作，允許 AWS 用戶在其量子計算機上遠程運行實驗算法；D-Wave Systems 為 Lockheed Martin 升級系統，以改善其飛機設計和物流方面的難題。

2020，量子計算公司仍受投資者青睞

隨著大家對這個領域的興趣日益濃厚，主流風投以及大公司已經開始押注私人量子計算公司。Google、IBM、Honeywell 這樣體量的公司正在大量投資量子計算，包括自研、私募股權投資、合作等手段。

投資量子計算熱度不減，以下我們整理了 2020 開年以來，獲得融資的 17 家量子計算初創公司。

來源：CB Insights（CB Insights China 整理）

大多數項目、公司處於早期階段，多為種子輪、A輪，甚至是孵化/加速狀態。值得注意的是，投資量子計算的主體有很大特殊性，由於量子計算的超強計算能力、量子密碼構成的通信網絡的加密性，「國家隊投資」在其中扮演了不可或缺的推動力量。

除了主流投資機構、大型公司參與到了其中，類似美國 DOE、CIA、NASA、加拿大 STDC、澳大利亞電信等「國家隊」角色起到了不小的助推作用。它們以捐贈、投資、孵化等形式推動量子計算的科研和商業化。例如谷歌的量子計算項目之一則涉及與 NASA 合作，將該技術的優化能力應用於太空旅行。

在國家和風投資金加持下，不少初創企業走到了 D 輪以及更加後期的階段，已有一些小有名氣的公司冒出頭來。以下我們整理了 10 家獲得最多融資的量子計算公司：

來源：CB Insights（CB Insights China 整理）

不難發現，推動量子計算發展的角色，主要有這樣幾類參與者：高校科研團隊、國家機構、風投、科技公司、（技術）初創團隊。

這種情況下，「強強聯合」的情況非常明顯。頭部的量子計算團隊/公司大多會吸納高校頂尖科研力量，會拿到國家的捐贈和資助基金，同時也會收到巨頭的投資，並且最有可能拿到和大公司的合作機會。這樣一來，可預見的結果也許是，量子計算初創公司的頭部效應會凸顯得快一些。

下一場大型計算競賽已經開始，目前是科技巨頭的角力場

至少從 10 年前開始，科技巨頭逐漸表露出對量子計算的興趣和野心。鑑於量子計算仍還需 5-10 年以上的成熟期，且如何真正產生商業價值，還需很長時間的探索，究竟誰將成為新興的商業量子計算行業的領導者，現在還難以下定論。

就目前的市場格局來看，科技巨頭已提前拿到入場券，加之一批創業公司嶄露頭角，量子計算領域的生態系統不斷完善。

來源：CB Insights（CB Insights China 整理）

下面我們具體看一下在量子計算方面積極布局的科技巨頭。

Google（谷歌）

2006 年，谷歌首次開始考慮量子領域的問題。到 2012 年，谷歌才組建了專門的量子實驗室。谷歌在量子人工智慧實驗室（QuAIL）中操作D-Wave量子計算機。2014 年，基於谷歌在人工智慧領域的積累，其開始利用其在 D-Wave 機器上的經驗，專注於開發自己的量子硬體。

谷歌在 2018 年宣布已構建了代號為 Bristlecone 的新型量子處理器。根據 DeepTech 消息，2019 年 10 月底，谷歌宣布其名為 Sycamore 的晶片通過執行傳統計算機無法完成的任務首次實現了「量子霸權」。谷歌表示，Sycamore 僅用 53 個量子位就在短短幾分鐘時間內完成了一項高難度計算任務，而目前最先進的超級計算機 Summit 耗時 1 萬年也不可能完成。

然而在今年 4 月，谷歌量子人工智慧實驗室（Google quantum A.I. Lab）關鍵人物 John Martinis 已從谷歌離職。

圖丨谷歌 quantum A.I. Lab 隱身在聖塔芭芭拉的平凡辦公室內（來源：DeepTech）

Honeywell（霍尼韋爾）

2020 年投資了 Cambridge Quantum Computing、Zapata Computing。霍尼韋爾在量子計算方面的工作始於 2014 年，當時該公司參加了一項研究該技術的情報高級研究項目活動（IARPA）。

霍尼韋爾在航空航天、自動化設備等硬科技領有很深的功力；除此之外，在量子計算領域也表現出不小的野心。今年 3 月，霍尼韋爾在其官網發布消息稱，未來三個月內將發布全球最強大的量子計算機。由於技術上的突破，即將發布的量子計算機，其量子體積將至少達到 64，是行業內競品的兩倍。

來源：霍尼韋爾官網

IBM

IBM 於 2019 年初推出了一個 20 量子比特的量子計算系統，稱為「 IBM Q System One」，截至今年 5 月初，IBM 擁有 18 臺量子計算機，在數量上遠超出谷歌和霍尼韋爾。2020 年投資了初創公司 Cambridge Quantum Computing。

來源：CB Insights

Intel（英特爾）

2015 年 9 月，英特爾向 QuTech 投入了 5000 萬美元，籤訂了一個長達十年的量子計算合作。2017 年 10 月，英特爾成功測試 17 量子位超導計算晶片；2018 年推出了一個 49 量子位的測試晶片 「Tangle Lake」 和一個自旋量子位的測試晶片。

Microsoft（微軟）

微軟旗下 M12 風投，在 2019 年 11 月 與其他知名投資機構聯手投資了 PsiQuantum，這使得 PsiQuantum 以總融資額 2.15 億美元躍居第二名，成為繼 D-Wave Systems 之後，獲得最多融資的量子計算初創公司。

Airbus（空客）

2016 年，空客的風險投資部門 Airbus Ventures 參與投資了量子計算初創公司 QC Ware 的種子輪；2018 年，空客再次參與了該公司的 A 輪投資。

Alibaba（阿里巴巴）

2015 年 7 月，阿里巴巴的阿里雲部門和中國科學院在上海建立了名為阿里巴巴量子計算實驗室的研究機構。該實驗室研究了量子計算在各個領域的應用，包括人工智慧和電子商務和數據中心的安全。

2017 年 10 月，阿里成立了達摩院，其 X Lab 目前下設量子實驗室和人工智慧實驗室。2018 年 2 月，阿里雲推出了具有 11 個量子位的雲量子計算服務。

來源：阿里巴巴達摩院

結語

不論是科研界、科技公司、初創公司都對量子計算寄予厚望且滿懷熱情，這項技術被《麻省理工科技評論》評為 2020 年的「十大突破性技術」（TR10）之一，也得到眾多科技公司的重視。

量子計算實驗性的結合到商業運轉中的速度很快，但是真正投入到有用的生產生活中，仍有一段距離。目前，傳統計算機的性能仍勝過它們，但是大型科技公司開始為量子革命打下基礎。

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