量子计算追逐赛：IonQ与霍尼韦尔谁是第一？

IonQ与霍尼韦尔似乎在竞争中达成了某种默契，于近日先后公布了各自在量子计算方面的新突破。

霍尼韦尔：实现QV128

9月底，霍尼韦尔突然宣布，其离子阱量子计算机实现了128个量子体积（QV），并公布了相关数据。

上图显示了霍尼韦尔量子解决方案的量子体积测试的突破性成果，以及每个测试通过的日期。所有测试均高于2/3阈值以通过相应的量子体积。

该系统成功通过了QV128测试，在71.78％的时间内输出了重大结果，高于2/3阈值，置信度为99.934％。对于全连接量子比特，平均单量子比特保真度为99.97，平均两量子门保真度为99.54。

在量子计算领域，霍尼韦尔可谓是一匹黑马：

2020年3月，宣布将在接下来的3个月内发布世界上功能最强大的量子计算机；

2020年6月，发布QV64的量子计算机

2020年9月，发布QV128的量子计算机

从目前来看，霍尼韦尔每3个月就要“搞事情”，并且计划未来五年内，每年将其离子阱量子计算机的量子体积增加10倍。

霍尼韦尔量子解决方案总裁Tony Uttley表示：霍尼韦尔致力于塑造和加速量子计算的发展，并将其功能带给我们的客户。

目前，霍尼韦尔的量子计算机系统可以通过霍尼韦尔或Microsoft Azure Quantum访问。除了提供高保真度、全连接的量子比特外，霍尼韦尔的系统还具有独特的中间线路测量能力，使用户能够探索新的量子算法，并大大减少某些算法所需的量子比特数量。

IonQ：突破QV400万

你方唱罢我登场，仅隔一天，IonQ宣布推出史上最强量子计算机。

该计算机具有32个“完美的”量子比特，门误差极低，预期其量子体积超过400万，远超霍尼韦尔，IonQ将在“未来几个月内”发布其新的详细参数和整个过程。

IonQ首席执行官兼总裁 Peter Chapman表示，IonQ将当代硬件的量子比特仓 11位提升到了 32位。不过更重要的是，他们提升了使用全部 32个量子比特所需的保真度。IonQ的目标是让量子比特数年均至少翻一番，基于此，那些未积极拥抱量子计算的企业将面临被竞争对手抛在身后的风险。

成立于2015年的IonQ，致力于研发离子阱量子计算机，去年获得了由三星和Mubadala领投的5500万美元融资。

受追捧的离子阱技术

量子计算技术仍处于发展的初期，各国都在探索量子计算的具体实现路径，主要路线有离子阱、超导量子电路、半导体量子点、量子拓扑等，霍尼韦尔和IonQ都采用的离子阱路线。

目前国内研究离子阱量子计算机的机构和企业很少，BAT等国内科技巨头主要侧重于量子计算算法、软件等方面的研发，启科量子在离子阱量子计算机系统研制方面有20多年的技术积累及实践经验，能设计搭建可扩展的量子计算机架构及研发相关系统的关键设备，启科量子离子阱可扩展分布式量子计算机“天算1号”，计划将在2~3年内完成。

“天算1号”量子计算机实验室原型（离子阱分布式全纠缠）

与其他路线相比，离子阱离子阱的优势在于

1）单个或几个离子是干净的无杂质系统，量子相干时间很长;

2）能够执行高保真度的量子态测量与量子门操作;

3）无须超级稀释制冷机，可以在室温下工作

4）理论上任意两个量子比特（离子）都存在可控的相互作用，形成独特的全连接性。

囚禁离子还可以发送纠缠光子，实现分布式量子计算或者量子计算机网络。

离子阱也获得了越来越多企业的认可，微软与霍尼韦尔、IonQ等合作开发量子计算系统，用户通过微软Azure Quantum，可以访问霍尼韦尔、IonQ开发的量子计算机；IBM Qiskit量子计算开发框架支持AQT公司的离子阱技术；Amazon Braket提供对多种不同类型量子计算机的访问服务，允许用户通过 Braket访问IonQ的后端系统。

近日，在一场关于“量子计算技术的未来”的探讨中，IonQ首席执行官对离子阱技术充满乐观，不仅将在未来推出机架式量子计算机，并认为全球将可能在5年内实现台式量子计算机。包括启科量子在内的企业，将全力以赴推动离子阱量子计算机的研发，推动量子计算机的商业化应用，推动全球科技发展。