2010年，Tony Uttley（托尼·伍特利）以自動化控制部門戰(zhàn)略與營銷副總裁的身份入職了全球制造業(yè)巨頭，Honeywell（霍尼韋爾）。那時他的主要職責(zé)之一便是探索霍尼韋爾的業(yè)務(wù)與全球創(chuàng)新技術(shù)之間的協(xié)同機(jī)會。

于是，Uttley和團(tuán)隊(duì)做的第一件事便是集中盤點(diǎn)霍尼韋爾內(nèi)部有哪些領(lǐng)先的技術(shù)成果，這次盤點(diǎn)讓他們發(fā)現(xiàn)，霍尼韋爾擁有硬件和軟件控制系統(tǒng)、電子學(xué)、光學(xué)和光子學(xué)方面最權(quán)威的專家，以及全球最先進(jìn)的激光器、調(diào)制器、光纖、超高真空環(huán)境和低溫技術(shù)。

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"如果我們把這些技術(shù)放在一起，你知道我們可以造出什么，對嗎？"團(tuán)隊(duì)中兩名博士研究員突然興奮地說道。Uttley和團(tuán)隊(duì)的其他人聽到后一頭霧水，沒有人知道他們倆在說什么。

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"我們可以建造一臺量子計算機(jī)。"

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這個答案出乎了Uttley和所有人的意料，幾乎沒有人對這個異想天開的主意抱以期望。畢竟在那個時候，量子計算這個概念對于大多數(shù)人來說，與其說是科技，倒不如說是科幻。

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但機(jī)械工程專業(yè)出身、科幻小說重度愛好者Uttley還是決定將這個聽起來很酷的想法匯報給他的上級。果不其然，他的上級同樣對此持懷疑態(tài)度。雖然他們都同意，霍尼韋爾既是全球先進(jìn)技術(shù)的領(lǐng)導(dǎo)者，自然應(yīng)該直面最艱深的技術(shù)研發(fā)挑戰(zhàn)，但幾十年前霍尼韋爾進(jìn)軍計算機(jī)行業(yè)，在PC時代被IBM碾壓的失敗經(jīng)歷，讓他們不得不在量子計算機(jī)的探索上多一分謹(jǐn)慎。

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于是Uttley和他的上司決定，在量子計算關(guān)鍵技術(shù)上先進(jìn)行一些謹(jǐn)慎的投入，選擇那些通用性強(qiáng)的技術(shù)，如果量子計算機(jī)沒有成功落地，至少這些技術(shù)還可以造福霍尼韋爾其他制造業(yè)務(wù)。

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這樣半信半疑的探索一直持續(xù)了4年，直到2014年，霍尼韋爾參與了一項(xiàng)美國情報局資助的智能高級研究項(xiàng)目（IARPA），由于項(xiàng)目涉及軍方機(jī)密，我們無從知道具體細(xì)節(jié)，但根據(jù)Uttley的描述，項(xiàng)目主要研究焦點(diǎn)便是關(guān)于離子阱，也正是這一項(xiàng)目的成功幫助霍尼韋爾積累了大量離子阱基礎(chǔ)技術(shù)。在IARPA項(xiàng)目之后，霍尼韋爾開始正式投入資金從事量子計算機(jī)相關(guān)研究，并成立量子解決方案部門（Honeywell Quantum Solution，HQS）。

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在技術(shù)路線選擇上，霍尼韋爾專注于他們擅長的離子阱技術(shù)。離子阱技術(shù)基于光學(xué)，利用電荷與電磁場間的交互作用力/牽制帶電粒子的運(yùn)動，將受限離子的基態(tài)和激發(fā)態(tài)兩個能級作為量子比特，量子態(tài)被存儲在單個離子阱中，并從其中讀取信息，量子比特通過它們在阱中的運(yùn)動相互作用，從而實(shí)現(xiàn)糾纏態(tài)和疊加態(tài)。

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總結(jié)霍尼韋爾入局量子計算的優(yōu)勢，便是其在工業(yè)制造業(yè)的深厚積累，使其在起點(diǎn)階段便擁有了制造一臺離子阱量子計算機(jī)所需的零部件和關(guān)鍵技術(shù)，尤其是控制技術(shù)，也就是離子阱技術(shù)的核心難題；加上其長久以來服務(wù)于各行各業(yè)的經(jīng)驗(yàn)，積累了寶貴的行業(yè)數(shù)據(jù)和客戶，為其量子計算的開發(fā)和應(yīng)用提供了良好生態(tài)。

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基于以上的優(yōu)勢，霍尼韋爾在4年后確立了離子阱量子計算賽道的領(lǐng)先地位。

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2018年11月，霍尼韋爾宣布其第一代商用離子阱量子器件進(jìn)入測試階段，實(shí)現(xiàn)量子比特的可擴(kuò)展二維陣列架構(gòu)，成為未來的商用量子計算機(jī)的重要組成部分。此外，公司宣稱其單量子比特保真度高達(dá)99.997%，已經(jīng)是業(yè)界最好的表現(xiàn)，高于同賽道明星初創(chuàng)公司IonQ的99.97%。

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2019年3月，霍尼韋爾HQS部門宣布他們已經(jīng)成功地制成了三個平行操作區(qū)，并通過精密度光學(xué)控制，使得量子門可以在每個區(qū)的不同量子位上同時執(zhí)行，實(shí)現(xiàn)了更短的量子算法執(zhí)行時間，以及更強(qiáng)的量子比特連接性。

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2020年6月，霍尼韋爾發(fā)布第一臺離子阱量子計算機(jī)，H0，擁有64量子體積，是IBM和谷歌同時期量子計算機(jī)的兩倍。公司表示之所以能取得這一成就緣于他們2015年在一篇科學(xué)論文中展示的量子電荷耦合器件（QCCD）結(jié)構(gòu)突破性進(jìn)展，用電磁場以一種允許激光脈沖操縱和編碼的方式控制（陷阱）每個離子。僅半年后，2021年1月，霍尼韋爾宣布其第二臺量子計算機(jī)H1問世，量子體積達(dá)到128，同樣采用了霍尼韋爾的差異化量子電荷耦合器件（QCCD）離子阱技術(shù)，且可以在其整個生命周期內(nèi)進(jìn)行快速升級。

此外，霍尼韋爾還公布了未來十年整體量子路線圖，計劃從10個量子比特到40個量子比特，并向下一代容錯、可大規(guī)模部署的設(shè)備邁進(jìn)。霍尼韋爾表示，他們對這個路線圖充滿信心，因?yàn)閳F(tuán)隊(duì)已經(jīng)在每一代設(shè)備的關(guān)鍵工程挑戰(zhàn)方面取得了進(jìn)展。他們將繼續(xù)通過與學(xué)術(shù)界、初創(chuàng)企業(yè)和企業(yè)客戶的密切合作來推動發(fā)展。?

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接二連三的技術(shù)突破和產(chǎn)品落地為霍尼韋爾HQS部門吸引了可觀的商業(yè)機(jī)會。2019年11月，霍尼韋爾宣布和微軟合作，通過微軟的Azure量子服務(wù)，為霍尼韋爾量子計算機(jī)提供云接入服務(wù)。來自制藥、材料、金融、交通和人工智能等各行各業(yè)的公司均可遠(yuǎn)程接入霍尼韋爾的量子計算系統(tǒng)，開發(fā)解決行業(yè)復(fù)雜計算問題的量子應(yīng)用。

量子計算機(jī)H0發(fā)布后，摩根大通與霍尼韋爾達(dá)成合作，共同探索金融服務(wù)行業(yè)的量子應(yīng)用；與此同時，霍尼韋爾還完成了對劍橋量子計算（CQC）和Zapata兩家量子計算初創(chuàng)公司的戰(zhàn)略投資，兩家公司分別專注于量子應(yīng)用軟件開發(fā)和量子計算操作系統(tǒng)開發(fā)，憑借此次戰(zhàn)投，霍尼韋爾實(shí)現(xiàn)了商用量子計算機(jī)全產(chǎn)業(yè)鏈的初步覆蓋。

H1同樣基于云服務(wù)訂閱模式，企業(yè)客戶可以遠(yuǎn)程訪問霍尼韋爾的量子計算系統(tǒng)，這代系統(tǒng)斬獲了寶馬、DHL、新日鐵和三星等重量級客戶，聯(lián)合開發(fā)供應(yīng)鏈優(yōu)化、電池材料優(yōu)化、物流路線優(yōu)化、工廠調(diào)度優(yōu)化等有價值的量子應(yīng)用方案。

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硬件產(chǎn)品初具規(guī)模后，霍尼韋爾開始將目光放向完整生態(tài)。2021年6月，霍尼韋爾宣布與英國劍橋量子計算（CQC）業(yè)務(wù)合并，預(yù)計在今年第三季度完成，霍尼韋爾將持有這家新創(chuàng)公司54%的股權(quán)，CQC及其它包括IBM在內(nèi)的投資者將持有剩余股份。新創(chuàng)公司的建立，就是將霍尼韋爾在硬件方面的專業(yè)知識與CQC在軟件方面的優(yōu)勢結(jié)合。

同時，他們將在其量子硬件的核心中構(gòu)建離子陷阱。CQC和霍尼韋爾聲稱將合力打造“全球最先進(jìn)的量子計算機(jī)”。同時，他們也將專注于自然語言處理（Natural Language Processing, NLP）技術(shù)的研發(fā)，以擴(kuò)大量子人工智能的使用。

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隨著新創(chuàng)公司的成立，霍尼韋爾及其商業(yè)伙伴將擁有行業(yè)內(nèi)最頂尖的人才，全球性能最好的量子計算機(jī)，以及配備最先進(jìn)的量子操作系統(tǒng)，還有一系列相關(guān)軟件支持。我們有理由相信，憑借這些關(guān)鍵優(yōu)勢，霍尼韋爾將繼續(xù)領(lǐng)先于行業(yè)，帶來技術(shù)方面的突破性進(jìn)展，以及為公司在短期內(nèi)創(chuàng)造商業(yè)價值。

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文：Chelsea

編輯：慕一