IonQ聲稱量子互連取得重要進(jìn)展

  ICC訊 量子計(jì)算公司表示，它已經(jīng)可重復(fù)地產(chǎn)生與離子糾纏的光子。

西雅圖新工廠剪彩

  IonQ是一家已經(jīng)通過(guò)云服務(wù)提供量子計(jì)算的美國(guó)公司，現(xiàn)在聲稱已經(jīng)展示了所謂的“商業(yè)級(jí)”離子光子糾纏——這是未來(lái)基于光子互連的量子網(wǎng)絡(luò)的要求。

  雖然學(xué)術(shù)環(huán)境中已經(jīng)有過(guò)此類糾纏的早期演示，但 IonQ 表示，它已經(jīng)“重復(fù)且可重復(fù)地”產(chǎn)生與離子糾纏的光子，從而創(chuàng)建了一種量子態(tài)，使未來(lái)的網(wǎng)絡(luò)能夠通信和傳輸量子信息。

  “IonQ 的研究團(tuán)隊(duì)演示了從離子量子位生成和收集單光子，成功地將這些光子路由到用于驗(yàn)證整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中離子-光子糾纏的專用檢測(cè)光學(xué)器件，”該公司在一份新聞稿中宣布。

  “這項(xiàng)工作代表了為跨多個(gè)量子處理單元（QPU）運(yùn)行的量子計(jì)算應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)光子互連協(xié)議的關(guān)鍵的第一步。”

  光子互連

  雖然這家總部位于馬里蘭州的公司尚未發(fā)表詳細(xì)介紹其開(kāi)發(fā)的同行評(píng)審文章，但該公司的一篇相關(guān)博客文章指出，形成網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的離子光子糾纏代表了互連部署中最具挑戰(zhàn)性的里程碑之一。

  “這樣的節(jié)點(diǎn)必須[顯示]三個(gè)關(guān)鍵功能，”它說(shuō)。“首先，節(jié)點(diǎn)必須能夠生成與互連量子位糾纏的“互連光子”。其次，節(jié)點(diǎn)必須能夠通過(guò)光纖將這些互連光子發(fā)送到檢測(cè)集線器。最后，檢測(cè)中心必須能夠操縱和測(cè)量互連光子的狀態(tài)，以確認(rèn)離子-光子糾纏?！?

  與經(jīng)典超級(jí)計(jì)算機(jī)將工作負(fù)載分配到多個(gè)內(nèi)核和處理器以并行運(yùn)行相比，量子網(wǎng)絡(luò)將多個(gè)內(nèi)核糾纏在一起，形成一個(gè)能夠運(yùn)行復(fù)雜算法的更強(qiáng)大的單一量子計(jì)算機(jī)。

  “光子互連將導(dǎo)致跨量子網(wǎng)絡(luò)的集成計(jì)算，而不僅僅是經(jīng)典設(shè)置中看到的孤立部件之間的通信，”IonQ 解釋道。

  “光子互連可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)物理位置上遠(yuǎn)程量子位的糾纏。離子在使用光子進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)——因?yàn)樵雍凸庾又g的相互作用是量子信息科學(xué)中一個(gè)經(jīng)過(guò)充分研究和理解的領(lǐng)域?！?

  光子擴(kuò)展

  因此，該公司表示，IonQ 的方法始終期望通過(guò)光子互連擴(kuò)展其技術(shù)。離子與光子網(wǎng)絡(luò)的兼容性是它首先選擇這種特殊方法進(jìn)行量子計(jì)算的核心原因。

  “雖然光子互連背后的科學(xué)和程序在研究環(huán)境中已被了解多年，但 IonQ 的一項(xiàng)重要努力是將這項(xiàng)技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室環(huán)境轉(zhuǎn)變?yōu)樯虡I(yè)級(jí)，”它說(shuō)。

  IonQ 研發(fā)副總裁 Pat Tang 補(bǔ)充道：“這使我們距離通過(guò)運(yùn)行更深、更復(fù)雜的電路實(shí)現(xiàn)商業(yè)量子優(yōu)勢(shì)又近了一步，并為開(kāi)發(fā)未來(lái)的量子應(yīng)用和量子網(wǎng)絡(luò)解決方案奠定了基礎(chǔ)。”

  幾個(gè)月前，IonQ 擴(kuò)大了與美國(guó)空軍研究實(shí)驗(yàn)室 (AFRL) 的現(xiàn)有合作關(guān)系，簽署了價(jià)值 2550 萬(wàn)美元的協(xié)議，部署兩個(gè)用于量子網(wǎng)絡(luò)研究的量子計(jì)算系統(tǒng)。

  此外，本月早些時(shí)候，該公司在西雅圖附近正式啟用了一個(gè)新的量子數(shù)據(jù)中心設(shè)施。該工廠將作為其在美國(guó)的主要生產(chǎn)工程基地，并容納該公司不斷壯大的研究和制造團(tuán)隊(duì)。

  根據(jù)最新的財(cái)務(wù)報(bào)告，IonQ 執(zhí)行團(tuán)隊(duì)預(yù)計(jì) 2023 年的年銷售額將達(dá)到 2200 萬(wàn)美元左右，預(yù)訂量將超過(guò) 600 億美元。然而，在 2023 年前 9 個(gè)月，該公司的運(yùn)營(yíng)虧損也超過(guò) 1 億美元。