口罩巨头要挑战「量子霸权」？霍尼韦尔称3个月内造出最强量子计算机

编者按：本文来自微信公众号“机器之能”（ID:almosthuman2017），作者：盈君，36氪经授权发布。

新冠疫情让口罩占据了人们的视线，3M、霍尼韦尔的 N95 口罩纷纷成了抢手的硬通货。不过，受到关注的防护用品只是它们庞大业务的冰山一角。

要论「不务正业」，霍尼韦尔丝毫不逊于 3M，造过炸弹、上过月球……这位跨界选手近日宣布了自己在量子计算领域的新突破——要在 3 个月内造出最强量子计算机。

当地时间 3 月 3 日，霍尼韦尔（Honeywell）宣布在量子计算领域取得突破，将提升量子计算机的性能。并且，霍尼韦尔还声称将在未来三个月内发布全球最强大的量子计算机，将至少达到 64，是业界产品的两倍。并宣布在未来五年，量子计算机的量子体积每年将提高一个数量级。

在一篇科学论文里，霍尼韦尔展示了量子电荷耦合器（QCCD）架构，这是提升量子计算机性能的一项重大技术突破。

 一 离子阱量子计算机

霍尼韦尔拥有一台 4 量子比特的机器，量子体积为 16，这一分数表明，不同的硬件选择提供了不同的方式来实现特定的量子体积。

相比起单纯计算量子比特的数目，IBM 公司在 2019 年提出的「量子体积」概念用于综合度量量子计算机性能，包括度量可解决问题的复杂程度等。量子体积综合评估了量子比特数、连通性和寿命。IBM 的最高量子体积分数是 32，这是一台 28 量子比特的机器所能达到的分数。

据霍尼韦尔介绍，其量子计算机采用离子阱技术来实现其希望达到的性能。这一技术让其利用电磁场来囚禁每一个离子，并对被囚禁的离子采用激光脉冲加以操作和编码，从而实现更大难度的计算任务。

相比其它不直接使用原子的量子比特技术，霍尼韦尔的离子阱技术可以一致地生成量子比特，其误差亦得到充分地分析阐述。

霍尼韦尔的量子计算机使用的装置

这一在量子体积上的突破源于霍尼韦尔量子计算解决方案拥有高质量、全连接以及低错误率的量子比特。

「构建能够解决更深度、更复杂问题的量子计算机不仅仅是增加量子比特数量的事情，」Moor Insights＆Strategy 量子计算分析师 Paul Smith-Goodson 说。「量子体积是一个强大的工具，应该被其他基于量子比特门的量子计算机公司采用作为过渡的衡量基准。」

在宣布将推出量子计算机的同时，霍尼韦尔称已经与摩根大通公司达成合作，后者将使用霍尼韦尔的量子计算机开发量子算法。

此外，霍尼韦尔还宣布投资了剑桥量子计算公司（CQC）和 zapata computing，以加速量子计算的开发和市场应用。

霍尼韦尔称，此前与这两家公司都已进行了长时间合作，CQC 和 Zapata 为霍尼韦尔带来了大量跨行业的算法和软件能力。

 二 量子计算已布局十年

发展量子计算需要涵盖原子物理、低温学、激光、磁学和精密控制系统等多个领域的专业技术。霍尼韦尔董事长兼首席执行官杜瑞哲认为，霍尼韦尔此前在多个工业领域的产品经验帮助公司在这一前沿技术领域取得了进展。

霍尼韦尔在量子计算方面已经布局了十余年，五年前认真推出了计划并低调研发。直到 2018 年，霍尼韦尔才宣布了其量子计算能力。

到了 2019 年年底，霍尼韦尔宣布和微软合作，通过微软的 Azure 量子服务，为霍尼韦尔量子计算机提供云接入服务。

而今，霍尼韦尔将推出量子计算机，可谓是有了一个阶段性成果。

霍尼韦尔量子计算机的内部结构

与竞争对手的量子计算机相比，霍尼韦尔的设计另一个重大区别在于其量子计算机可以在中途改变计算，这种名为「中路测量」的功能为量子算法开辟了新的可能性。

霍尼韦尔预计，在自己的业务中使用量子计算机也会受益。霍尼韦尔公司量子解决方案业务总裁托尼·乌特利说，量子计算机将帮助该公司模拟对化学和材料科学有用的分子、执行对石油和天然气行业有用的优化计算以及执行对航空航天有用的 AI 工作。

杜瑞哲认为，量子计算能够应对复杂的科学和商业挑战，推动计算能力、运营成本和速度的逐步改进。由此，材料公司将探索新的分子结构；交通运输公司将优化物流；金融机构将需要更快、更精确的软件应用程序；制药公司将加快新药的研发……

 三 多元跨界，再度进军计算机市场

霍尼韦尔是一家多元化高科技和制造企业，其高科技解决方案涵盖航空、楼宇和工业控制技术、特性材料以及物联网等，并以 418 亿美元的营业收入位居 2019 年财富世界 500 强排行榜第 290 位。

公开资料显示，霍尼韦尔成立于 1885 年，是一家具有 135 年历史的企业。在创立初期主要业务是电子温度调节器。到了 1927 年，霍尼韦尔开始制造原子钟，并成为当时最大的原子钟制造商。

从 1934 年开始，霍尼韦尔便开始了全球化的扩张之路，业务也开始延伸至原子、安全警报以及火灾探测等领域。

而后，到了二战期间，霍尼韦尔便开始在制造业务上接触军工订单，并由此建立了自己的航空部门。1969 年，人类历史上首个登月的阿波罗 11 号宇航员们所用的精密仪器表便是霍尼韦尔提供的。

在多个业务的加持下，霍尼韦尔不断发展。1995 年，由霍尼韦尔开始进军计算机市场，并成功的研发出计算机系统 D-1000，并开始了计算机领域的壮大之路。霍尼韦尔曾是当时挑战 IBM 的众多公司之一，其他公司包括 Burroughs、Univac、NCR、Control Data Corporation，它们与霍尼韦尔被统称为 BUNCH。而后，霍尼韦尔退出了大型主机的市场。

从目前的业务发展来看，霍尼韦尔的主要有四个经营业务部门——航空航天集团、智能建筑科技集团、特性材料和技术集团、安全与生产力解决方案集团。十余年后霍尼韦尔再度进军计算机，市场已经是另一番状况。

目前，谷歌、IBM、英特尔、亚马逊等科技公司早已入局量子计算领域多年。英特尔和 IBM 目前都已推出相关的服务，而 AWS、微软等在量子计算云服务市场已经占据了主导地位，谷歌更是在此前宣称实现了「量子霸权」。

这种态势下，霍尼韦尔能否在量子计算领域获得市场的认可还有待观察。

英特尔研究院院院长 Rich Uhlig 此前曾表示，目前量子计算的商业化进程相当于在马拉松比赛中刚刚跑完了一英里。对于量子计算的竞争，新入局者还将迎来不小的挑战。