Quantum Source:致力于搶先實(shí)現(xiàn)百萬光量子比特

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以色列光量子計(jì)算公司Quantum Source成立僅一年,前不久,它因完成了1500萬美元的種子輪融資,走進(jìn)了大眾視野。
這家公司位于雷霍沃特科學(xué)園的一個(gè)小辦公室,步行即可到達(dá)魏茨曼研究所郁郁蔥蔥的草坪。這里正“醞釀”著一個(gè)大計(jì)劃:Quantum Source希望成為量子計(jì)算界的“英特爾”,創(chuàng)造出功能豐富的光量子處理器。本文,作者將帶領(lǐng)大家一起近距離觀察這家致力于實(shí)現(xiàn)百萬光量子比特量子計(jì)算機(jī)的初創(chuàng)公司的商業(yè)史。

Shulamit Semel、Barak Dayan、Oded Melamed和Gil Semo(圖片來源:網(wǎng)絡(luò))
“謀定而動(dòng)”
量子計(jì)算領(lǐng)域存在著巨大的技術(shù)挑戰(zhàn),同時(shí)全球競爭正處于白熱化狀態(tài),研究道路上充斥著大量爭論。
“當(dāng)我們成功的時(shí)候,意味著我們將為下一次計(jì)算機(jī)革命奠定基礎(chǔ)?!盦uantum Source首席科學(xué)家兼聯(lián)合創(chuàng)始人Barak Dayan說到。坐在他身邊的Oded Melamed,Quantum Source的聯(lián)合創(chuàng)始人兼CEO,微笑著表示同意:“這可能會(huì)真正地改變游戲規(guī)則?!?/p>
Quantum Source是量子物理學(xué)術(shù)研究和以色列計(jì)算機(jī)芯片研發(fā)領(lǐng)域共同孕育的“產(chǎn)物”。
該故事要從四位創(chuàng)始人說起。Dayan畢業(yè)于Talpiot(IDF的精英學(xué)術(shù)培訓(xùn)計(jì)劃)并服務(wù)于國防部八年,從事光電系統(tǒng)開發(fā)。在將近30歲時(shí),他轉(zhuǎn)行進(jìn)入科學(xué)研究:在魏茨曼研究所獲得博士學(xué)位后,?他前往加州理工學(xué)院從事博士后工作,在回到以色列后開設(shè)了量子光學(xué)實(shí)驗(yàn)室。?
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在Dayan萌生創(chuàng)業(yè)想法后,他“盯”上了朋友Dan Harash。Harash是以色列芯片開發(fā)商Provigent的創(chuàng)始人,約在十年前,美國芯片制造商Broadcom以超3億美元的價(jià)格收購了該公司。
Harash早就了解量子計(jì)算的潛力,同時(shí)也知道該領(lǐng)域所面臨的挑戰(zhàn)。他判斷Dayan的技術(shù)在商業(yè)上是可行的,但仍需要進(jìn)行一些驗(yàn)證。隨后他們又拉來了一位熟人——蘋果公司以色列研發(fā)中心的頂級人物之一Gil Semo,三人一起找上了Melamed。Melamed則是一位資深芯片高管,?曾是Altair半導(dǎo)體公司(2016年被索尼收購)的創(chuàng)始人之一。
Melamed同樣熟悉量子計(jì)算領(lǐng)域,他回憶道:“這群人來我家咨詢創(chuàng)業(yè)方法,但他們的想法聽起來完全是癡心妄想。我很清楚,這比我們以前做過的事情要復(fù)雜多個(gè)數(shù)量級,比開發(fā)的任何一款芯片都要復(fù)雜?!?/p>
經(jīng)過深入而漫長的論證和咨詢,Melamed最終同意擔(dān)任首席執(zhí)行官。隨后他們很快籌集到了1500萬美元的融資,并從以色列創(chuàng)新局獲得了300萬謝克爾(約合人民幣580萬)的贈(zèng)款。
投資者們之所以快速做出投資決定,其原因是:這是一支夢之隊(duì),包括擁有多年開發(fā)經(jīng)驗(yàn)和專業(yè)技術(shù)的魏茨曼研究所科學(xué)家,以及在芯片和計(jì)算機(jī)技術(shù)及商業(yè)化方面具有豐富經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)的高管,他們深知如何從0開始開發(fā)復(fù)雜的產(chǎn)品并將其推向市場。
如今,該公司有25名員工,其中15人擁有博士學(xué)位,他們來自以色列大學(xué)、耶魯大學(xué)、哥倫比亞大學(xué)、麻省理工學(xué)院、加州理工學(xué)院和哈佛等名校。團(tuán)隊(duì)組成涵蓋量子科學(xué)家、物理學(xué)家、數(shù)學(xué)家、芯片和系統(tǒng)工程師以及硅光子學(xué)專家。
光量子路線優(yōu)勢凸顯
量子計(jì)算機(jī)在處理一些復(fù)雜問題上,具有極大優(yōu)勢。
Dayan這樣解釋道:以破解加密為例,一臺(tái)經(jīng)典計(jì)算機(jī)一個(gè)小時(shí)能破解100位加密代碼,隨后每增加8位時(shí)間就會(huì)增加一倍。所以,普通計(jì)算機(jī)要破解1000位的加密代碼,計(jì)算時(shí)間將是宇宙年齡的幾倍。而一臺(tái)量子計(jì)算機(jī)在一小時(shí)內(nèi)能破解100位加密代碼,要破解1000 位只需要三小時(shí)。量子計(jì)算機(jī)讓不可能成為可能。
量子計(jì)算機(jī)帶來的強(qiáng)大計(jì)算能力將徹底改變藥物開發(fā)、新材料發(fā)現(xiàn)、化學(xué)模擬、金融計(jì)算、氣候預(yù)測等行業(yè)。
量子計(jì)算的技術(shù)挑戰(zhàn)主要在于量子比特的不穩(wěn)定性和錯(cuò)誤率,以及噪聲干擾。Quantum Source已經(jīng)找到了解決問題的方法,他們的目標(biāo)是在幾年內(nèi)開發(fā)出擁有數(shù)百萬量子比特的大型、有用和穩(wěn)定的量子計(jì)算機(jī)。
Melamed表示,量子計(jì)算領(lǐng)域有個(gè)尚未解決的問題是:如何實(shí)現(xiàn)百萬量子比特以解決現(xiàn)實(shí)問題。僅改進(jìn)原有的技術(shù)是不夠的,我們需要一種新的技術(shù)來實(shí)現(xiàn)這一重大飛躍。

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這項(xiàng)新技術(shù)就是光量子技術(shù)。不同于超導(dǎo)量子計(jì)算等技術(shù)路線,光量子計(jì)算機(jī)是基于光子研究,Melamed說:“光量子是制造第二代大型量子計(jì)算機(jī)的主要候選技術(shù)?!?/p>
放眼全球,大多數(shù)人都非??春镁哂屑m錯(cuò)功能,并能實(shí)現(xiàn)百萬量子比特的光量子技術(shù)路線的公司,最突出的代表是PsiQuantum,該公司在2021年籌集了4.5億美元融資,憑借高達(dá)30億美元的估值,PsiQuantum成為業(yè)內(nèi)最熱門、最有前途的公司之一。此外,還有加拿大的Xanadu等公司以及歐洲、日本和中國的企業(yè)。
實(shí)現(xiàn)量子糾纏
Melamed說:“在量子市場,光量子是最熱門的投資領(lǐng)域。雖然還處于起步階段,但Quantum Source開發(fā)的光量子技術(shù)將會(huì)克服量子糾纏挑戰(zhàn),率先抵達(dá)終點(diǎn)?!?/p>
“我們正在開發(fā)實(shí)現(xiàn)幾個(gè)原子間的糾纏。這種方法相比目前其他產(chǎn)生光子糾纏的方法來說,效率要高50,000-100,000倍。”
Quantum Source的第一批處理器原型正在生產(chǎn),并計(jì)劃在未來幾個(gè)月內(nèi)進(jìn)行測試。他們估計(jì),將在五年內(nèi)完成量子處理器的開發(fā)。
相比于經(jīng)典計(jì)算機(jī),量子計(jì)算機(jī)更像是“加速器”,用以解決特定的計(jì)算任務(wù)。換句話說,在一個(gè)超級計(jì)算中心/高性能計(jì)算機(jī)集群中,經(jīng)典計(jì)算機(jī)負(fù)責(zé)運(yùn)行普通的處理和計(jì)算操作,量子計(jì)算機(jī)則在執(zhí)行特定任務(wù)中發(fā)揮決定性優(yōu)勢。
Dayan說:“創(chuàng)辦Quantum Source是我做過最大膽的決定,我感受到了時(shí)代賦予的責(zé)任,余生幾十年,我會(huì)好好利用。決定并堅(jiān)持做這件事情并不容易,未來道阻且長,但我不會(huì)退縮。我不希望在90歲回首往事時(shí),只能遺憾的說:我原本也可以做到。面對困難做好準(zhǔn)備,并對自身潛力充滿信心,我們在這段旅程上將堅(jiān)定不移的走?!?/p>
原文鏈接:
https://www.weizmann-usa.org/news-media/in-the-news/the-israeli-firm-creating-the-chips-the-quantum-computing-revolution-needs/
文:Sagi Cohen編譯:卉可編輯:慕一
注:本文編譯自“weizmann”,不代表量子前哨觀點(diǎn)。