IonQ是一家成立于2015年的初創(chuàng)公司，總部位于美國馬里蘭州，專注基于離子阱技術(shù)路線開發(fā)，包括軟件和硬件在內(nèi)的全棧量子計(jì)算產(chǎn)品。2020年7月，在中國“量子通信第一股”國盾量子上市之后，IonQ緊隨其后于2021年3月成功在紐約證券交易所掛牌上市，率先摘得“量子計(jì)算第一股”的桂冠。

創(chuàng)辦IonQ是“跳崖”一搏

IonQ公司科研團(tuán)隊(duì)源自美國馬里蘭大學(xué)和杜克大學(xué)，兩位創(chuàng)始人在成立公司前均是離子阱量子信息處理領(lǐng)域的學(xué)術(shù)大牛。聯(lián)合創(chuàng)始人兼首席科學(xué)家——克里斯·門羅（Chris Monroe）曾是美國馬里蘭大學(xué)物理學(xué)教授，聯(lián)合量子研究所成員，獲得過美國青年科學(xué)家與工程師總統(tǒng)獎（PECASE）。1987年，門羅從麻省理工大學(xué)（MIT）物理學(xué)本科畢業(yè)后，加入了科羅拉多大學(xué)（University of Colorado） 卡爾·威曼（Carl Wieman）和埃里克.康奈爾（Eric Cornell）的實(shí)驗(yàn)室（這兩人后來獲得了諾貝爾物理學(xué)獎），研究前沿的激光冷卻和原子阱囚禁技術(shù)。

在博士后生涯結(jié)束后，門羅又入職美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究所(National Institute of Standards and Technology)，在另一位諾貝爾獎得主大衛(wèi)·維因蘭德(David Wineland)的指導(dǎo)下，研究用量子效應(yīng)制造更精確的原子鐘。這段工作經(jīng)歷讓門羅意識到，他已可以從理論層面證明利用量子力學(xué)的計(jì)算機(jī)可以解決傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)無法解決的問題，如分解數(shù)字和破譯密碼等，但他還需要一位工程師幫助他將物理理論付諸實(shí)踐。

于是，門羅找到了杜克大學(xué)電氣與計(jì)算機(jī)工程系以及物理學(xué)教授，金正尚（Jusang Kim）。同樣專注于離子阱量子信息處理的金正尚，憑借在工程領(lǐng)域的專業(yè)技能與門羅形成了完美互補(bǔ)。從2009年開始，兩人在政府資助下攜手開發(fā)基于離子阱技術(shù)的量子計(jì)算機(jī)。2015年兩人聯(lián)合創(chuàng)立了IonQ公司，用門羅的話說是“攜手跳下了懸崖”，開始了他們量子計(jì)算機(jī)的商業(yè)化之旅。

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公司一經(jīng)成立，便吸引到美國新創(chuàng)企業(yè)協(xié)會（New Enterprise Associates）的200萬美元種子輪投資，并在隨后的三年先后從GV、亞馬遜和美國國家能源局獲得共2000萬美元資助。成果是2018年12月，公司宣布成功建造了兩臺具有160個存儲量子比特，和79個運(yùn)算量子比特的離子阱量子計(jì)算機(jī)，已然超越谷歌當(dāng)時在測試的72量子比特的Bristlecone處理器的超導(dǎo)量子計(jì)算機(jī)。另一個突出優(yōu)點(diǎn)是，IonQ的量子計(jì)算機(jī)并不需要在極低溫環(huán)境下工作，室溫條件即可運(yùn)行，且具有可編程性。這臺量子計(jì)算機(jī)所用的捕獲技術(shù)是捕獲了懸浮稀土元素鐿的單個原子，并使用精確瞄準(zhǔn)的激光束存儲、處理信息并從原子中檢索信息。

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幾天后，門羅在QC Ware主辦的量子行業(yè)大會（Quantum to Business Conference）上披露了更多關(guān)于其首臺離子阱量子計(jì)算系統(tǒng)——IonQ System One的技術(shù)細(xì)節(jié)，并對比了其與IBM和Rigetti兩家超導(dǎo)路線量子計(jì)算機(jī)的基準(zhǔn)算法表征結(jié)果（由第三方調(diào)查機(jī)構(gòu)提供數(shù)據(jù)）。IonQ獲得了全勝，甚至在BV10算法中只有IonQ的計(jì)算機(jī)得出了最終計(jì)算結(jié)果。而在此次展示之前，主流媒體對于量子計(jì)算技術(shù)路線的探討幾乎是一邊倒的傾向超導(dǎo)路線，如今IonQ以一己之力將離子阱這一“小眾”路線帶入公眾視野。

“離子阱”彎道超車“超導(dǎo)”量子計(jì)算

2019年，憑借出彩的技術(shù)參數(shù)，IonQ順利獲得了由三星和阿布扎比穆巴達(dá)拉聯(lián)合領(lǐng)投的5500萬美元投資，并與微軟與亞馬遜建立合作，搭建了量子計(jì)算云平臺，使部分用戶和研究者可以通過云接入其量子計(jì)算系統(tǒng)。與此同時，公司還吸引到時任亞馬遜Prime工程總監(jiān)彼得·查普曼（Peter Chapman）加盟成為公司的CEO。

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查普曼的父親是一位NASA的宇航員，他從小便對前沿科技充滿了興趣與好奇。16歲起，他便開始在MIT的人工智能實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行研究工作，在過去40年的軟件工程職業(yè)生涯中，他曾創(chuàng)立電子游戲公司，發(fā)明了世界上第一個用于股票和商品市場的全自動算法交易系統(tǒng)，幫助亞馬遜實(shí)現(xiàn)了隔天送達(dá)服務(wù)。查普曼的夢想是實(shí)現(xiàn)通用人工智能，也就是強(qiáng)AI——能夠匹配人類學(xué)習(xí)和理解能力的系統(tǒng)。量子計(jì)算讓他看到了希望：查普曼認(rèn)為量子計(jì)算機(jī)可以模擬神經(jīng)元突觸之間的化學(xué)作用，從而使強(qiáng)AI成為現(xiàn)實(shí)。

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2020年10月，公司宣布開發(fā)出世界上功能最強(qiáng)大的量子計(jì)算機(jī)，該計(jì)算機(jī)搭載32個低量子門錯誤的完美量子比特，量子體積達(dá)400萬，這遠(yuǎn)超過了霍尼韋爾在前一天剛剛發(fā)布的128量子體積的量子計(jì)算機(jī)。

新機(jī)型發(fā)布后一個月，IonQ宣布在馬里蘭州的探索區(qū)擴(kuò)建了2200平方米的量子數(shù)據(jù)中心，用于容納這臺目前最先進(jìn)的量子計(jì)算機(jī)，還挖來谷歌量子工程團(tuán)隊(duì)的戴夫·培根（Dave Bacon）和劍橋量子計(jì)算公司（CQC）的前首席商務(wù)官丹尼斯·拉夫納（Denise Ruffner），分別擔(dān)任軟件部門和業(yè)務(wù)發(fā)展部門的副總裁。在新場地和新鮮血液的加持下，IonQ于兩個月后正式發(fā)布其量子計(jì)算機(jī)發(fā)展藍(lán)圖，闡明在2023年之前部署聯(lián)網(wǎng)的模塊化量子計(jì)算機(jī)的計(jì)劃，并預(yù)計(jì)于2025年讓量子計(jì)算機(jī)取代超級計(jì)算機(jī)解決重大問題。

進(jìn)入2021年，蟄伏了6年的IonQ開始在商業(yè)化的道路上加速狂奔。首先是年初再獲700萬美元的B輪附加融資,投資者包括洛克希德·馬丁、德國博世風(fēng)險(xiǎn)投資公司和Cambian Capital 。接著在2021年1月，IonQ宣布與韓國量子信息研究支持中心(Q中心)達(dá)成為期三年的聯(lián)盟合作關(guān)系，使韓國各地開展的研究和教學(xué)活動都可以使用IonQ的離子阱量子計(jì)算機(jī)，促進(jìn)韓國量子信息科學(xué)技術(shù)發(fā)展。

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2021年3月，IonQ又與dMY Technology Group III 簽訂并購協(xié)議，通過SPAC方式IPO上市，成為“量子計(jì)算第一股”。公司表示將用上市籌得的資金，研發(fā)一種大小類似于Xbox游戲機(jī)且能在室溫下工作的量子計(jì)算機(jī)，以及一種可聯(lián)網(wǎng)的模塊化的量子計(jì)算機(jī)，兩款產(chǎn)品預(yù)計(jì)到2023年完成并發(fā)布。

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2021年4月，IonQ宣布將旗下量子計(jì)算平臺與IBM的開源量子軟件開發(fā)工具包Qiskit全面整合，包括政府、企業(yè)、創(chuàng)業(yè)公司等在內(nèi)的Qiskit用戶無需編寫任何新的代碼，就可直接向IonQ高連接性高保真度的11量子比特系統(tǒng)提交程序。商用落地方面，IonQ表示他們已與能源風(fēng)險(xiǎn)投資公司共同探索利用量子計(jì)算力量對抗氣候變化問題；與現(xiàn)代汽車公司和起亞公司等客戶達(dá)成戰(zhàn)略合作，解決材料設(shè)計(jì)、供應(yīng)鏈物流等棘手問題。

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IonQ的上市材料顯示，公司2021年的收入預(yù)計(jì)為500萬美元，未來五年的年均復(fù)合增長率為150%，預(yù)計(jì)在2025年實(shí)現(xiàn)盈利，在2027年實(shí)現(xiàn)現(xiàn)金流盈虧平衡。展望未來，如dMY首席執(zhí)行官尼依格羅·德瑪西（Niccolo de Masi）所說：“?IonQ的路線有可能代表著計(jì)算機(jī)的未來，它具有極大地改變我們的世界的能力。”

文：Chelsea

編輯：王珩?