量子计算机时代已经到来?芝加哥大学成立孵化器支持量子领域创业公司

Jeanne Whalen在华盛顿邮报上发表文章,声称量子计算机技术的发展突飞猛进,目前已经有部分公司通过云端出售量子计算机的使用权,为客户实地安装量子计算机的计划也在进行中,由于技术上的迅猛发展,很多相关方面的研究人员萌生了创业的好点子,芝加哥大学Duality孵化器项目应运而生,旨在大力扶植这些初创企业。

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40年前,著名物理学家理查德·费曼提出量子计算机的想法,40年后,这项技术开始从学术实验室渗透到现实世界。

几家公司在开发量子计算机方面取得了进展,并通过云客户端出售计算机的使用权,软件企业纷纷涌现,为功能强大的新型电脑编写程序,周三,芝加哥大学及其合作伙伴启动了美国首个支持量子科技初创企业的项目。

量子技术旨在利用量子力学的特殊定律,来建立更强大的信息处理工具。量子计算机是这项技术中最引人注目的形式,量子粒子也被用于建立更安全的通信网络和更强大的成像和测量传感器。

芝加哥大学物理学家和分子工程学教授戴维·奥沙洛姆,与伊利诺伊大学和阿贡国家实验室一起帮助创建了全新的加速器——Duality,他说,这项技术在广泛使用之前还存在技术障碍需要克服,但其进展速度相当快,就像是电子行业的黎明。

戴维教授在一次采访中说:“我们正处在一个新技术领域的诞生阶段,这就像我们正处在发明晶体管的阶段一样,人们开始考虑系统、软件和应用程序,并开始创办公司,每隔一两个月,我们就会看到一些新的东西出现。”

竞争是全球性的,欧洲和中国也在这方面投入了大量资金。在加拿大,多伦多大学也启动了自己的项目,支持量子科技初创企业。

现有的计算机和通信网络通过将信息分解成被称为bit的长串字符来存储、处理和传输信息,bit通常表现为0或1的电脉冲或光脉冲。

量子bit,或称qubits,是一种数据单位,与今天电子学中的bit有着根本的不同。它们通常是原子、电子或光子,它们可以同时以0和1的形式存在,或介于0和1之间的任何位置,这种灵活性使它们能够以新的方式处理信息。一些物理学家将它们比作一枚同时处于正面和反面的旋转中的硬币。

量子bit非常敏感,在最轻微的干扰下都有可能停止工作,比如温度的细微变化。但IBM、谷歌、霍尼韦尔和IonQ等公司正在早期计算机量子技术上取得进展,其中一些公司已经提供用户在线访问。

IBM的“首席量子负责人”鲍勃·苏特说,公司现在有大约20台量子计算机连接到云端,并提供了其中大约一半的免费使用权,以便研究人员和公众进行实验。

苏特说,IBM的高端机器面向付费客户,包括埃克森美孚、高盛、戴姆勒和波音。大公司正在使用计算机来尝试破解难题,比如寻找更好的化学反应来制造新材料,或者确定投资组合中资金的最佳分配方式。

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IBM还计划给客户的办公场所安装这些机器。上周,该公司宣布与克利夫兰诊所建立医疗研究合作关系,明年将向该医院的实验室交付量子计算机。

亚马逊网络服务和微软最近也开始为IonQ和其他公司制造的量子计算机提供云接入服务。

这些计算机的可用性正在帮助激发软件企业为这些计算机编写新的代码,另外一些企业家正在建立公司,开发量子传感器和通信设备。

芝加哥地区已经是量子技术的中心,芝加哥的三个技术基地是去年成立的八个联邦资助的量子研究的中心。现在,这座城市的新目标是成为初创企业的中心。

Duality企业加速孵化器希望利用其大学合作伙伴以及附近的阿贡和费米国家实验室的物理和工程专业知识,来支持博士研究员和其他人不断涌现的商业想法。

位于芝加哥大学布斯商学院的加速器项目将在未来十年投资2000万美元,每年帮助多达10家量子创业公司,这些企业将获得5万美元的资助,使用实验室和办公空间,并得到科学和商业教员的密切指导。

该校“波尔斯基创业与创新中心”负责人杰伊·施兰克勒表示,该校希望复制早期创业项目的成功,这些项目曾扶持了Grubhub外卖平台和Venmo移动支付平台。

普拉纳夫·戈克雷最近获得了该大学的计算机科学博士学位,他说,他希望自己的软件初创企业能获得Duality的支持。戈克雷和他的教授弗雷德·钟一起创立了Super公技术司,他的教授弗雷德·钟经营着一家由联邦政府资助的机构,为量子计算机开发新的算法、软件和机器设计。

钟教授表示,虽然量子计算机开始涌现,但“相关的软件还很少。”

他说:“这是我们第一次有了真正的硬件,真正的机器。但是目前这些机器非常容易出错,虽然有很大的潜力,但让它们现在解决实际问题还是很困难的。”

他说,软件开发人员面临的挑战是,设计出“适用于不完美量子机器”的程序,并“了解量子机器的物理特性”。

戈克雷说,Super技术公司的目标是设计软件,帮助电力公司最有效地配置能养和其他资源。他说:“公用事业公司必须弄清楚打开哪台发电机来满足需求。你可以想象,下午4点对能量的需求与人们睡觉的凌晨4点肯定不同。”

戴维教授说,他自己的博士生最近带着一个创业的想法来找他,他们现在正在酝酿这个想法,他们的想法是一种新型量子传感器,这一想法来源于他们的实验室研究。

伊利诺伊大学香槟分校的物理学教授布莱恩·德马科曾帮助Duality起步,他说,传感器是量子技术的近期应用之一。他说,量子位的灵敏度使它们能够成为强大的应用工具,例如从卫星上俯瞰地球或太空,或识别新的地下矿藏等。

投资者对该领域的兴趣一直在增长。位于马里兰州的IonQ由物理学家克里斯·门罗和杜克大学的研究员金正尚(音)于2015年创立,已经从各种投资基金中筹集了数千万美元,最近的资金来自比尔·盖茨支持的投资清洁能源相关技术的突破能源投资基金。

IonQ首席科学家门罗表示,突破能源基金对量子计算很感兴趣,认为它是一种寻找新材料以实现碳封存的工具,IonQ已宣布计划在纽约证券交易所上市。

科罗拉多州博尔德的另一家公司ColdQuanta的执行董事长丹·卡鲁索说,该公司希望在短期内筹集数亿美元的投资者资金。

他说:“现在的量子技术有点像90年代早期的互联网,它正从一个大多数人闻所未闻的东西……迅速过渡到商业阶段的开始。”

 

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