Q2B25硅谷盛會(huì)，本周在加利福尼亞州圣克拉拉舉行，被譽(yù)為“通往量子價(jià)值之路”，聚焦實(shí)用量子技術(shù)。這是該會(huì)議連續(xù)第八年舉辦。

量子計(jì)算通常不是我常涉及的領(lǐng)域，盡管我曾在兩年前寫過一篇名為《量子計(jì)算的飛躍》的文章，主要關(guān)注計(jì)算復(fù)雜性的影響和BQP。

參加一個(gè)充滿對(duì)量子計(jì)算技術(shù)未來充滿希望的活動(dòng)令人振奮，這個(gè)活動(dòng)匯聚了許多小型企業(yè)和初創(chuàng)公司以及大型企業(yè)，共同探索多個(gè)不同的研究方向。

其中一個(gè)小組討論會(huì)聚焦于量子技術(shù)的創(chuàng)新和投資。小組由First Spark Ventures的負(fù)責(zé)人Peter Olcott主持，小組成員包括Deloitte Consulting的管理總監(jiān)Scott Buchholz、IBM Quantum的戰(zhàn)略增長(zhǎng)和量子合作總監(jiān)Jamie Garcia以及Silicon Catalyst的管理合伙人Raul Camposano。下面的照片顯示了小組成員以及Silicon Catalyst的管理合伙人Rich Curtin，他在討論開始前做了一個(gè)簡(jiǎn)短的介紹。

小組成員（后排，從左到右）：Scott Bucholz、Jamie Garcia、Raul Camposano，主持人：Paul Olcott，（前排）Rich Curtin

小組討論的重點(diǎn)是，盡管新的量子技術(shù)正在迅速發(fā)展，但它們的真正價(jià)值只有通過可擴(kuò)展的、實(shí)際的應(yīng)用才能實(shí)現(xiàn)。討論了硬件、軟件和混合量子-經(jīng)典系統(tǒng)之間的相互作用，以及公私合作伙伴關(guān)系的作用，與會(huì)者獲得了關(guān)于量子技術(shù)如何從概念驗(yàn)證轉(zhuǎn)向?qū)嶋H部署的戰(zhàn)略見解，以及如何在未來十年內(nèi)釋放其預(yù)計(jì)的數(shù)萬億美元的經(jīng)濟(jì)影響。

與會(huì)者

First Spark是一家專注于突破性技術(shù)的深度科技風(fēng)險(xiǎn)投資基金。Olcott表示，他專注于人工智能、生物技術(shù)和量子技術(shù)的投資。

Jamie Garcia擁有化學(xué)博士學(xué)位，最初從事實(shí)驗(yàn)工作。她有有機(jī)化學(xué)和聚合物的背景，并在IBM將其應(yīng)用于光刻膠的開發(fā)。事實(shí)證明，其中一些材料也用于制造量子比特。在約克敦海茨參加關(guān)于基態(tài)能量的講座時(shí)，Garcia有了一個(gè)“頓悟”的時(shí)刻，她意識(shí)到如何將自己在化學(xué)方面的工作與量子計(jì)算聯(lián)系起來。這不再僅僅是科幻小說，她決定冒險(xiǎn)加入其中。因此，當(dāng)IBM出現(xiàn)一個(gè)計(jì)算化學(xué)和物理團(tuán)隊(duì)的運(yùn)營(yíng)經(jīng)理職位空缺時(shí)，她抓住了這個(gè)機(jī)會(huì)。

Scott Buchholz的父親是一位實(shí)驗(yàn)高能物理學(xué)家，母親是一位生物化學(xué)家。Buchholz表示，他在成長(zhǎng)過程中參加了很多技術(shù)討論。幾年前，他開始接觸進(jìn)入量子計(jì)算領(lǐng)域的客戶。他與公司首席技術(shù)官進(jìn)行了交談，首席技術(shù)官認(rèn)為德勤應(yīng)該進(jìn)入這個(gè)領(lǐng)域。首席技術(shù)官幾周后回來，開了綠燈，同意推進(jìn)。

Raul Camposano一開始表示，他不確定自己是否已經(jīng)完全對(duì)量子計(jì)算“信服”。他曾在Synopsys擔(dān)任首席技術(shù)官，專注于如何加快運(yùn)行速度，并解決NP難問題。Camposano表示，他對(duì)指數(shù)級(jí)加速計(jì)算的可能性著迷。他閱讀了Paul Dirac的書（《量子力學(xué)原理》），指出其對(duì)態(tài)空間的疊加描述是他在這個(gè)領(lǐng)域讀過的最有用的書。十年前，他加入了Silicon Catalyst，這是一個(gè)專注于半導(dǎo)體公司的孵化器/加速器，并與其他公司合作，這些公司以工具和晶圓廠穿梭服務(wù)的形式提供實(shí)物貢獻(xiàn)。直到最近，Silicon Catalyst還沒有進(jìn)行任何量子計(jì)算評(píng)估，當(dāng)時(shí)有16家量子計(jì)算公司申請(qǐng)加入。Silicon Catalyst還沒有接受任何公司進(jìn)入該項(xiàng)目。該公司有數(shù)百名顧問，其中大約25人具有量子計(jì)算背景和專業(yè)知識(shí)。

量子計(jì)算的現(xiàn)狀

Olcott指出，獲得投資很難，但他鼓勵(lì)人們繼續(xù)嘗試。

他問Garcia，她在開始從事量子計(jì)算工作前后有什么變化。她說，硬件的發(fā)展速度是無法預(yù)測(cè)的。許多技術(shù)將在2029年出現(xiàn)，許多人原本以為在有生之年看不到。但團(tuán)隊(duì)希望看到量子計(jì)算機(jī)真正用于實(shí)際問題。2016年，IBM在云端放置了一個(gè)五量子比特的設(shè)備，供任何人使用。自那以后，IBM在全球各地部署了數(shù)十臺(tái)量子計(jì)算機(jī)，包括日本、德國(guó)、西班牙和美國(guó)。IBM選擇了超導(dǎo)量子比特，基于速度和建造能力，但不一定是為了解決化學(xué)問題。IBM的下一代Nighthawk是為容錯(cuò)和六度連接性而設(shè)計(jì)的。六度連接性的耦合器預(yù)計(jì)將在今年年底推出。Nighthawk有120個(gè)量子比特，下一次擴(kuò)展是運(yùn)行200個(gè)量子比特，預(yù)計(jì)將在2029年通過云端（在波基普西數(shù)據(jù)中心）提供。目標(biāo)是不斷擴(kuò)大規(guī)模并降低錯(cuò)誤率。

Olcott問Camposano，將量子計(jì)算的現(xiàn)狀與他早期在行業(yè)引入邏輯綜合時(shí)的經(jīng)歷進(jìn)行比較。

Camposano關(guān)注軟件和硬件之間的差異。會(huì)議早期的一位全體會(huì)議發(fā)言人確定了可以用量子計(jì)算解決的問題類型，并將這些問題進(jìn)行了映射。所有有趣的問題都是NP難問題，目前的工具使用基于多年經(jīng)驗(yàn)的啟發(fā)式方法來解決這些問題。有了量子計(jì)算，計(jì)算機(jī)的編程更像是設(shè)計(jì)復(fù)雜電路。在美國(guó)，大約有80,000名硬件設(shè)計(jì)師和大約500萬名軟件工程師。Camposano問，有多少人會(huì)編寫量子計(jì)算軟件？使量子計(jì)算編程成為可能的工具將是關(guān)鍵，這仍然是一個(gè)不斷發(fā)展的領(lǐng)域。

Olcott接著問Buchholz，如何最好地傳達(dá)突破性進(jìn)展并讓公司做好準(zhǔn)備？

Buchholz表示，一個(gè)重要的因素是理解量子計(jì)算并不是當(dāng)今計(jì)算的更好版本。許多人將量子計(jì)算視為一種新魔法，可以灑在問題上使解決問題變得更容易。他說，大約需要兩年時(shí)間才能達(dá)到熟練程度，這與數(shù)據(jù)科學(xué)領(lǐng)域的人達(dá)到熟練程度所需的時(shí)間大致相同。路線圖表明，在未來一到三年內(nèi)，將出現(xiàn)具有商業(yè)相關(guān)性的用例。德勤的大多數(shù)客戶都是全球500強(qiáng)公司，他們對(duì)解決當(dāng)今問題感興趣，并需要立即獲得價(jià)值。讓客戶在當(dāng)今的古典硬件上使用今天有效的機(jī)器學(xué)習(xí)解決方案，也可以作為跟上量子計(jì)算速度的途徑。

Olcott指出，企業(yè)傾向于基于恐懼或貪婪行事。量子計(jì)算的“Q-Day”或某些優(yōu)化問題是否是驅(qū)動(dòng)因素？在這里推銷時(shí)使用了哪些策略？

Buchholz表示，如果你認(rèn)為量子計(jì)算可能會(huì)騰飛，你可以將其視為購(gòu)買看漲期權(quán)；或者如果你認(rèn)為它不會(huì)有任何發(fā)展，但又不想讓競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手在它真的發(fā)展起來時(shí)領(lǐng)先太多，那么可以將其視為一種保險(xiǎn)政策。其他選擇是等待或干脆忽略它。在網(wǎng)絡(luò)安全方面，恐懼可能不是驅(qū)動(dòng)因素，但更多的人需要參與進(jìn)來。有些人認(rèn)為云服務(wù)提供商將解決這個(gè)問題，但云服務(wù)提供商并不總是將其視為僅僅是他們的問題。量子安全技術(shù)現(xiàn)在就很重要，這樣任何正在開發(fā)的安全解決方案都能在未來發(fā)揮作用。

Olcott問Camposano，他是否對(duì)希望進(jìn)入這個(gè)領(lǐng)域的創(chuàng)新者有什么建議。

Camposano回應(yīng)說，很難相信一家初創(chuàng)公司能夠處理整個(gè)堆棧，因此小公司應(yīng)該專注于一個(gè)問題，同時(shí)認(rèn)識(shí)到它也可能被集成到一個(gè)完整的解決方案中。丹麥的55North正在投入資金，而慕尼黑大學(xué)和Silicon Catalyst正在提供孵化器機(jī)會(huì)，以幫助初創(chuàng)公司。保持聯(lián)系并專注于一個(gè)可以集成到完整解決方案中的問題是關(guān)鍵。

Olcott問Garcia，關(guān)于使用光子、離子、超導(dǎo)體等各種不同可能的方法，以及進(jìn)行細(xì)分。

Garcia表示，容錯(cuò)對(duì)于實(shí)現(xiàn)許多算法至關(guān)重要。像密碼學(xué)這樣的應(yīng)用依賴于容錯(cuò)和一定數(shù)量的量子比特。在過去12到18個(gè)月里，重點(diǎn)已經(jīng)轉(zhuǎn)向局部可解碼碼（LDC碼，而不是表面碼），參數(shù)的數(shù)量、有多少量子比特以及如何布局量子比特以獲得解決方案。這樣做的目的是，你目前正在運(yùn)行的系統(tǒng)和2029年之間的API將保持不變，即使2029年的量子計(jì)算機(jī)將擁有更多的量子比特、門和對(duì)更大規(guī)模的支持。這也是為什么容錯(cuò)很重要（在量子系統(tǒng)變大時(shí)也是如此）。這只是量子計(jì)算的早期階段。量子比特是敏感的，這就是為什么它們被使用。溫度、輻射和其他噪聲源可能會(huì)產(chǎn)生影響，但今天，我們?nèi)匀豢梢钥吹搅孔佑?jì)算的實(shí)用性。即使它只是提供一個(gè)可以為你的問題提供見解的答案，這也是有用的。容錯(cuò)很重要。隨著我們朝著量子優(yōu)勢(shì)邁進(jìn)，應(yīng)用、電路、人工智能和人工智能高性能計(jì)算都很重要。量子計(jì)算將與高性能計(jì)算相結(jié)合。

Olcott問，容錯(cuò)是否可以對(duì)用戶可見。

Garcia回應(yīng)說，有關(guān)如何在量子處理單元（QPU）、中央處理單元（CPU）和圖形處理單元（GPU）之間進(jìn)行平衡的有趣研究。IBM正在與AMD合作進(jìn)行量子計(jì)算機(jī)集成。它還沒有達(dá)到規(guī)模，但這是一個(gè)探索這種異構(gòu)架構(gòu)的有趣新途徑。

最后的問題

一位觀眾問Garcia，使用IBM量子進(jìn)行量子計(jì)算金融軟件是否有用？他說，Nighthawk在可用深度方面有了很大的飛躍。我們?nèi)绾沃牢磥頃?huì)發(fā)生什么？

Garcia表示，Heron（四度）將升級(jí)到六度用于Nighthawk，IBM正在開發(fā)耦合器。在創(chuàng)新路線圖上，用戶將看到量子比特?cái)?shù)量和可運(yùn)行門的數(shù)量增加，同時(shí)他們繼續(xù)降低錯(cuò)誤率。隨著新能力的開發(fā)，它們將被集成到系統(tǒng)中。用戶將能夠運(yùn)行更多的門、更多類型的門，到2029年將實(shí)現(xiàn)容錯(cuò)，所有這些都將在用戶視角下“在幕后”進(jìn)行。

Curtin向小組提出了最后一個(gè)問題，以結(jié)束本次會(huì)議。他問，你應(yīng)該專注于硬件還是軟件。Buchholz回應(yīng)說，作為一個(gè)長(zhǎng)期從事軟件工作的人，答案是顯而易見的。你可以通過向前或向后工作來實(shí)現(xiàn)目標(biāo)。

Garcia指出，她的首席執(zhí)行官表示，量子計(jì)算90%的價(jià)值將來自應(yīng)用。算法開發(fā)很重要，最近Shor算法通過一些巧妙的重組被簡(jiǎn)化，有助于說明這一點(diǎn)?；旌霞軜?gòu)、軟件、應(yīng)用和算法都將發(fā)揮重要作用。

Olcott表示，解決硬件擴(kuò)展損失很重要，他看到了五到六年后可能出現(xiàn)的瓶頸，并達(dá)到數(shù)百萬的深度。他們的賭注是在硬件方面。

Camposano表示，他站在軟件這邊。他相信在量子計(jì)算仿真方面將取得巨大進(jìn)展。量子計(jì)算模擬已經(jīng)可以用5000行Java代碼實(shí)現(xiàn)，以幫助實(shí)現(xiàn)，所以軟件方面肯定很重要。