隨著技術(shù)的進(jìn)步，當(dāng)今最強(qiáng)大的量子計(jì)算機(jī)已不再是占據(jù)整個(gè)房間的巨大機(jī)器。IonQ表示，其新設(shè)備將安裝在標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)器機(jī)架上，可以無(wú)縫插入任何數(shù)據(jù)中心。

近日，在弗吉尼亞州泰森市（華盛頓特區(qū)外）舉行的量子世界大會(huì)（https://www.quantumworldcongress.com/）上，該公司公布了兩款基于其離子阱技術(shù)的新型“企業(yè)級(jí)”量子計(jì)算機(jī)的設(shè)計(jì)。與這家總部位于馬里蘭州的公司以前的系統(tǒng)不同，兩者都被設(shè)計(jì)成適合標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)器機(jī)柜，并與傳統(tǒng)的計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施集成。

Forte Enterprise將從明年開(kāi)始上市，其特點(diǎn)是有35個(gè)“算法量子位”（AQ），這是該公司發(fā)明的一種指標(biāo)，用于表示處理器中可用于有用工作的量子位數(shù)量，而不是物理量子位的絕對(duì)數(shù)量。與該公司現(xiàn)有的Forte計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的29 AQ相比，這是一個(gè)適度的性能提升，但新設(shè)備將容納八個(gè)服務(wù)器機(jī)柜，這意味著尺寸減少了40%。該公司表示，到2025年，它將推出64-AQ Tempo，它將只適合三個(gè)機(jī)柜，是該公司第一個(gè)在某些任務(wù)上優(yōu)于經(jīng)典計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)。

首席執(zhí)行官Peter Chapman表示，向行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)外形的轉(zhuǎn)變是該公司努力讓量子計(jì)算機(jī)更實(shí)惠的一部分，既要確保它們與現(xiàn)有的計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施兼容，又要使它們更容易制造。他說(shuō)：“我們不僅試圖制造高性能、尖端的機(jī)器，還試圖遵循摩爾定律來(lái)降低每一代人的成本?！?/p>

Chapman說(shuō)，考慮到該公司以前的電腦大約有5英尺（1.5米）寬，轉(zhuǎn)換到19英寸寬（48.3厘米寬）的服務(wù)器機(jī)柜需要進(jìn)行重大的重新設(shè)計(jì)。特別是，其設(shè)備核心的光學(xué)組件不得不大幅收縮。與谷歌和IBM制造的量子計(jì)算機(jī)不同，后者使用超導(dǎo)電路來(lái)創(chuàng)建量子位，IonQ使用一種特殊的芯片來(lái)隔離單個(gè)鐿離子，并使用電磁場(chǎng)將其固定到位。量子位是通過(guò)向它們發(fā)射激光來(lái)編程的，這需要大量的光學(xué)硬件。

Chapman說(shuō)，在以前的機(jī)器中，這涉及到放置在一個(gè)大約有冰球桌大小、重約一噸的平臺(tái)上的大塊光學(xué)部件。現(xiàn)在已經(jīng)被微光學(xué)和硅光子學(xué)的混合所取代，目標(biāo)是最終將所有子系統(tǒng)轉(zhuǎn)移到硅光子力學(xué)。

IonQ的新機(jī)器不會(huì)是第一臺(tái)機(jī)架式量子計(jì)算機(jī)。2021年，奧地利因斯布魯克大學(xué)和一家名為Alpine Quantum Technologies的子公司的研究人員推出了一款29量子位捕獲離子計(jì)算機(jī)，可以放入一對(duì)服務(wù)器機(jī)柜中。AQT首席執(zhí)行官、該大學(xué)研究員Thomas Monz表示，目前還沒(méi)有足夠的關(guān)于新電腦的細(xì)節(jié)來(lái)對(duì)其進(jìn)行有意義的評(píng)論。

但Monz表示，向機(jī)架式外形的轉(zhuǎn)變表明IonQ的商業(yè)模式發(fā)生了轉(zhuǎn)變，從通過(guò)云銷售對(duì)其設(shè)備的遠(yuǎn)程訪問(wèn)轉(zhuǎn)向了硬件銷售。這可能會(huì)使擴(kuò)大收入變得更具挑戰(zhàn)性，因?yàn)榕c其在同一硬件上為許多用戶提供服務(wù)，不如為每個(gè)新客戶構(gòu)建新設(shè)備。

目前，IonQ在自己的設(shè)施中托管設(shè)備，并允許客戶通過(guò)亞馬遜、谷歌和微軟云服務(wù)訪問(wèn)這些設(shè)備。Chapman說(shuō)，部分問(wèn)題在于，供應(yīng)商目前沒(méi)有量子硬件的服務(wù)級(jí)別協(xié)議，這些協(xié)議可以保證客戶的可用性和性能達(dá)到一定水平。這在很大程度上是因?yàn)檫@需要大量的量子計(jì)算機(jī)來(lái)平衡負(fù)載，而目前該公司每一代只有一臺(tái)設(shè)備同時(shí)運(yùn)行。

Chapman說(shuō)：“因此，有時(shí)，如果隊(duì)列中有大量的工作，你可能需要等待數(shù)小時(shí)才能完成你的工作。要把東西投入生產(chǎn)，你肯定必須解決這個(gè)問(wèn)題?！?/p>

Chapman表示，該公司最終希望將大量機(jī)器出售給云合作伙伴，以提供更可靠的量子云服務(wù)。但他的團(tuán)隊(duì)也認(rèn)為，對(duì)于很多公司來(lái)說(shuō)，一臺(tái)專用的現(xiàn)場(chǎng)量子計(jì)算機(jī)是有意義的。

“We’re trying to not only build high-performance, cutting-edge machines, but also following Moore’s law in reducing the cost of every generation.”

—PETER CHAPMAN, CEO, IONQ

Chapman說(shuō)，任何實(shí)時(shí)應(yīng)用程序，如量子計(jì)算機(jī)的金融數(shù)據(jù)分析，都是可能的候選者。他補(bǔ)充道，量子化學(xué)中也有一些計(jì)算可以一次運(yùn)行數(shù)月，這在云計(jì)算中并不容易。

Chapman承認(rèn)，F(xiàn)orte Enterprise不會(huì)從事這類工作。雖然它將能夠支持大約1000個(gè)糾纏門，但該機(jī)器本質(zhì)上仍然是一個(gè)研究設(shè)備。Chapman說(shuō)，它的目的是為客戶提供一個(gè)平臺(tái)，讓他們開(kāi)始為Tempo開(kāi)發(fā)應(yīng)用程序，該公司確實(shí)希望Tempo在某些問(wèn)題上優(yōu)于經(jīng)典計(jì)算機(jī)。

IonQ已經(jīng)簽署了一份向瑞士量子技術(shù)中心QuantumBasel提供Forte Enterprise和Tempo的合同，上周還宣布與美國(guó)空軍研究實(shí)驗(yàn)室達(dá)成2550萬(wàn)美元的協(xié)議，為其位于紐約州羅馬的工廠提供兩個(gè)系統(tǒng)，計(jì)劃于2024年上半年開(kāi)業(yè)。