距離初創(chuàng)公司Rigetti Computing位于加州Fremont辦公室不遠的地方，屹立著一個類似蒸汽朋克的機器,。這個裝飾怪異的“怪獸”是通過電力供電的。沒有煤,，也沒有水,。據(jù)介紹，它是用來制造超導電子的,。Rigetti借助這臺機器和密封在玻璃房實驗室內(nèi)的,，價值數(shù)百萬美金的其他設備，旨在打造一種新類型的,，運行在量子芯片上的超級電腦,。
Rigetti并不是這個想法的唯一踐行者，包括Google,、微軟,、IBM和Intel都有同樣的計劃。每一個灣區(qū)的初創(chuàng)公司都會告訴你,，這是一個很艱難的任務,，但經(jīng)過了多年的攻克,，Rigetti的量子電腦似乎已經(jīng)邁進了一個新的階段。所有被投資的初創(chuàng)公司都要面臨建立一種商業(yè)模式的挑戰(zhàn),。除此之外,，對這個項目而言，則需要解決更多的技術(shù)難點,。
Rigetti Computing打造的一個八量子位的處理器
Rigetti Computing擁有八十位雇員,，為了推進量子計算機項目，他們已經(jīng)募集了7000萬美金,。不同于電子計算機（或稱傳統(tǒng)電腦）,，量子計算是一種使用量子邏輯進行通用計算的設備，它使用量子算法來進行數(shù)據(jù)操作,，其存儲數(shù)據(jù)的對象是量子比特,。該公司的創(chuàng)始人Chad Rigetti表示：“量子計算機將會衍生一個龐大的產(chǎn)業(yè)，世界上每一個大型的企業(yè)都在思考怎樣使用這種技術(shù),?！痹诔闪⑦@家公司之前，這個身形魁梧的物理學博士一直在Yale和IBM從事量子硬件的研究,，2013年在Y Combinator的支持下,，他們成立了這個企業(yè)。
根據(jù)《麻省科技評論》在2016年三月份的報道,，Rigetti Computing公司已經(jīng)制造了有三個單位量子比特的量子計算芯片,，代表了使用量子態(tài)的數(shù)位該量子計算芯片包含一種名為量子比特的連接設備，這代表采用精確的量子力學態(tài)的數(shù)據(jù)數(shù)位,。它們可以像常規(guī)電腦一樣使用0或1進行編碼——也可以同時有效進入兩種編碼狀態(tài),。當量子比特處于“疊加”交互狀態(tài)，它們可以采用常規(guī)計算機無法實現(xiàn)的快捷計算,。
從目前的狀況來看,，沒有任何一個公司能夠提供萬事俱備的量子計算機，去執(zhí)行一些傳統(tǒng)電腦不能處理的任務,，這對他們來說,，還是有點為難,。但谷歌承諾,，會在五年內(nèi)將這個技術(shù)投入使用。IBM則提供了一個云平臺,，并把其看做未來商業(yè)服務的一個預熱,。他的目標是讓開發(fā)者和研究院能夠借助布置在“Big Blue”實驗室的原型芯片進行研發(fā)。
在這個市場沉寂了多年之后,，Rigetti又引起了一番爭論,。在本周二,，Rigetti Computing發(fā)布了他們的自有云平臺Forest，開發(fā)者可以在上面寫代碼模擬量子計算機,，一些合作伙伴已經(jīng)獲得授權(quán)在其量子硬件上進行開發(fā),。Rigetti告訴《連線》，他們在Fremont 的FAB1已經(jīng)開始制造量子芯片,。
這家公司的創(chuàng)始人,，在量子信息技術(shù)闡述和硅谷的商業(yè)演講中都擁有很高的天賦，在他之前的講演中提到,，相對于其他航空母艦級別的競爭對手,，他們很弱小，但這恰好是他們的優(yōu)勢,?！拔覀兪且粋€擁有緊急但是很清晰目標的初創(chuàng)公司，我們?nèi)σ愿?，這是很多巨頭公司難以匹配的,。”,，Rigetti說,。“例如谷歌是在開拓一條新的產(chǎn)品線,，而我們是在尋找一個目標”,，他強調(diào)。
未來量子處理器的wafer
量子云
迄今為止,，因為將信息編碼成量子效應能夠帶來很大的價值,，很多企業(yè)在量子計算研發(fā)領(lǐng)域投入了很龐大的資金。在這個云平臺里,，一個手掌大小的量子芯片能夠提供的計算能力是遠超一組大型的超級電腦,。Rigetti和谷歌、IBM,、Intel一樣,，認為這會將云計算革命推到一個新的階段。裝備量子處理器的數(shù)據(jù)中心能被用來高效地執(zhí)行化學處理設計和藥品設計,，也可以用來布置更高效的機器學習,。
但到現(xiàn)在為止，量子計算芯片還是太小,，而不能去超過傳統(tǒng)計算機,，做一些更困難的任務。IBM發(fā)布過一個16量子位的處理器,，這個元器件可以用來搭建一個量子電腦,。谷歌想在今年達成一個50量子位的任務,。但是Rigetti已經(jīng)做出了一個八量子位的芯片。他表示,，他們的Fab1將會加速,，以提高這個芯片的生產(chǎn)數(shù)量。雖然沒有人能夠確認,，但是據(jù)預估,，我們需要數(shù)百位甚至更多的量子位，才能有效地解決一些化學研究問題,。對于量子計算機來說,，這其實不是一個很難實現(xiàn)的目標。
Rigetti的新云平臺Forest能夠支持很好的應用,。他的做法是通過采取措施,，讓程序員可以為量子處理器寫程序，一旦這個技術(shù)走向成熟,，他們就能發(fā)布殺手級的應用,。Forest的設計支持使用量子計算器去獲得一個傳統(tǒng)軟件無法比擬的能力。這有點像一個計算機可以擁有一個獨立顯卡一樣,，Rigetti認為“混合模式”對這個技術(shù)走向現(xiàn)實非常重要,。Forest允許程序員在一個36量子位的處理器上寫量子算法，并仿真,。
被選中的合作伙伴可以很快透過Forest去了解其量子芯片的實力,。這和IBM將其量子芯片放在線上的做法有點相似。從某個角度看,，這和APPLE在iPhone面世之前,，公開App Store的做法類似，但是Rigetti認為這個技術(shù)不是同一個量級的,，人們也有足夠的時間去調(diào)整,。
該公司的技術(shù)主管Andrew Bestwick表示，為這些懂得這個硬件技術(shù)的人搭建一個社區(qū),，和打造一個成本同樣重要,。兩者結(jié)合才能打造一個更好的生態(tài)。
位于Rigetti Computing辦公室的量子設備
Rigetti需要更多的錢和時間,，還需要更多的“硬科學”才能打造一個成功的產(chǎn)品,，但毫無疑問，最近的量子硬件已經(jīng)獲得了真正的加速和突破,。悉尼大學的量子計算教授 Michael Biercuk表示,。但我們依然還有很多問題需要搞清楚,。
“進入這個領(lǐng)域的商業(yè)玩家和初創(chuàng)公司都沒有改變這個行業(yè)的基本現(xiàn)狀”,，他強調(diào),。“當中一個巨大困難是在被封裝成大的集群的時候,，量子位需要一個穩(wěn)定可靠的運行,，但這個目前還沒達到”，Biercuk補充說,。量子態(tài)是很“脆弱”,，讓量子位存儲信息很有挑戰(zhàn)，這就需要研究員更全神貫注的投入,。
在問到關(guān)于產(chǎn)品,、客戶和挑戰(zhàn)的時候，Rigetti的創(chuàng)始人并沒有躲避,。
“在過去,，沒有人做過這樣的東西，至于社群和公司,，我也不知道需要耗費需要多久才能更進一步”,。該公司的投資人Vijay Pande表示不擔憂，他指出,，在公司芯片真正投入使用之前,，這個初創(chuàng)企業(yè)已經(jīng)獲得了收益，因為有些組織和公司會付款去獲得在其上面進行研發(fā)的授權(quán),。Rigetti已經(jīng)和NASA談過,，后者也認為量子計算機會幫助提升其效率。
物理學家通過多種不同方式制造量子比特,。但即使是學術(shù)機構(gòu)和政府的研究人員聯(lián)合攻關(guān),，也僅得到少量的量子比特。一家名為D-Wave的加拿大初創(chuàng)公司已經(jīng)向包括洛克希德?馬?。↙ockheed Martin）和谷歌在內(nèi)的客戶銷售一種有一千余單位量子比特的芯片,，但該項技術(shù)是否能夠體現(xiàn)量子計算機的優(yōu)點尚未得到證實。
量子比特很難成組運行,，因為用于代表數(shù)據(jù)的量子態(tài)極其精確,，且設備間會相互干擾。瑞格提說他的公司已經(jīng)開發(fā)出一種可規(guī)?；姆€(wěn)定量子比特設計,，并且可以使用常規(guī)芯片制造技術(shù)制造出來。
量子計算領(lǐng)域的其它研究人員也堅信,，量子比特技術(shù)已經(jīng)可以整合大量的組件,。谷歌量子計算實驗室和Rigetti提一樣使用超導量子比特，其負責人預言在未來幾年,，他們將能夠開發(fā)出100單位的可靠的量子比特芯片,。IBM,、麻省理工學院林肯實驗室（MIT Lincoln Lab），以及其它組織均開發(fā)出了高質(zhì)量的超導量子比特,。Rigetti前就曾任職于IBM量子計算研究小組,。
量子計算距離我們也算并不會太遠。