内容来源：量子前哨（ID：Qforepost）

文丨 王珩 浪味仙  排版丨沛贤

深度好文：2000字丨10分钟阅读

编者按：近日，全球著名财经媒体《金融时报》(financial Time)发布专题报道称，澳大利亚与美国量子初创公司 PsiQuantum 达成 6.2 亿美元的交易，将成为构建可商用量子计算机的新希望。

随着量子计算的实用性被认可，以及硬件供应链的日渐成熟，新一轮信心和资本浪潮正在席卷量子计算行业，量子计算即将迎来新一轮投资浪潮。

澳大利亚和昆士兰州政府本周承诺提供 9.4 亿澳元（6.2 亿美元），支持美国初创公司 PsiQuantum 在布里斯班附近建造一台全尺寸量子计算机。这笔交易只是最新的迹象，表明几十年来利用量子力学不寻常特性的新计算形式的梦想可能最终会实现。

PsiQuantum 首席科学官皮特·沙德博尔特 (Pete Shadbolt) 表示，澳大利亚的量子计算系统将是“第一台跨过门槛成为一台真正有用的计算机的机器——世界上第一个具有商业用途的量子系统”。

他并不是唯一一个对计划在本世纪末之前制造出的一代计算机做出宏大主张的人，这标志着这个领域的冲刺相对较短，自理查德·费曼教授首次提出量子计算的思想以来，该领域在 65 年来一直遭受挫折。

最大的挑战之一是当今机器中使用的量子比特高度不稳定，只能在极短的时间内保持其量子态，从而产生“噪音”。结果，在任何量子计算过程中，错误都会累积，使计算机基本上毫无用处。

纠错技术的最新进展，是一种将信息编码到量子比特中以弥补这一问题的技术，它有望比业内大多数人预期的更快地解决这个问题。

其他将目光投向量子竞赛新终点线的公司包括 IBM，该公司多年来一直致力于构建实验性量子系统。 2023 年末，它首次制定了实现功能齐全、实用的系统的路线图。

IBM 量子计算副总裁 Jay Gambetta 表示，“我觉得我们有一条途径可以在 2029 年之前进行扩展，展示容错量子计算机”。

德克萨斯大学量子信息中心主任斯科特·阿伦森（Scott Aaronson）表示：“以前没有人集成过具有数百万量子比特的系统，最多的是几千个。”

多年来，准确预测量子计算何时能实现实用似乎是一件愚蠢的事。能够对早期一代所谓的噪声机器（具有不稳定量子比特的系统）进行编程的希望已经破灭，结束了一条实际应用的途径。

甚至一些看似重大的研究突破也未能取得成果。当谷歌在 2019 年声称它已经达到了“量子霸权”——即量子系统超越传统计算机的地步——事实证明，对现有机器进行编程的新方法可能会消除这种优势。

但业内许多人现在认为，近几个月来，一条明确的路线已经开辟，可以构建大规模系统，从而带来真正的技术和业务优势。

去年从谷歌开始的一系列研究突破，在纠错方面取得了重大进展，比大多数人预期的要早几年。哈佛大学和总部位于波士顿的 QuEra 团队于 2023 年末发布的研究结果，以及微软和 Quantinuum 今年发表的一篇论文，都增加了希望。

英国量子初创公司 Riverlane 的负责人 Steve Brierley 表示：“在过去的一年里，我们看到了该行业取得的巨大进步，特别是在纠错方面。”他说，这减少了仍需要实现的技术突破的数量。 “它越来越不像一个科学问题，而更像一个工程问题。”

结果之一是一场新的竞赛，旨在扩展当今的量子硬件系统，以便能够处理 IBM 等公司现在相信很快就会产生的有用算法。

澳大利亚以公司股权、赠款和贷款的形式对 PsiQuantum 进行投资，标志着对基于光子的量子比特（而不是 IBM 和谷歌使用的超导量子比特）的不同寻常的押注。 UT 的 Aaronson 表示，光子已被证明可以为量子系统提供稳定的基础，但 PsiQuantum 过去很少发表研究来展示它在克服许多硬件挑战方面取得的进展。 

为了打消这些疑虑，PsiQuantum 本周发表了第一篇研究论文， 概述了硬件进步，Shadbolt 声称这些进步使其在本世纪末走上了通往可行的大型系统的道路。

随着人们的注意力转向制造大量量子比特和量子芯片，以及在大型系统中将它们连接在一起所需的其他硬件的实用性，PsiQuantum 还声称在行业中，光子技术的优势将比其他技术更快地实现 100 万量子比特系统。

Brierley 表示，随着该技术走出实验室，量子硬件领域更加发达的供应链已经形成，这是该行业向商业制造迈进的一个积极迹象。

尽管有了新的希望，IBM 的 Gambetta 等专家承认，他们实现全面量子计算的计划仍然可能会落空。他说，预测何时会出现必要的算法突破以使纠错变得可行，比创建扩大硬件规模的路线图更难预测。   

不过 Gambetta 补充说，如果 IBM 能够在未来两年内展示量子计算的第一个、非常早期的实际结果（它称之为量子优势），它可能会引发企业界新一波的兴趣。

“人们把这些计划写在纸上——实验学家预测的事情总是比他们想象的要花更长的时间，”阿伦森说。但他补充到，经过最近的进展，新兴的量子计算行业似乎第一次真正有机会实现实际用途。