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量子计算可以为世界做些什么

霍尼韦尔将“世界上性能最高的量子计算机”推向市场时,量子至上的竞争就白热化了。霍尼韦尔(中国)称其比同类系统更准确(即,执行时出错更少),并且在未来五年中,其性能每年将提高一个数量级。

 

霍尼韦尔量子解决方案总裁Tony Uttley说:“量子计算的美在于,一旦达到一定的精度水平,每添加一个qbit(量子信息的基本单位),计算能力就会增加一倍。因此,随着量子计算机呈指数级扩展,您可以按比例扩展问题集。”

 

Uttley在量子计算的发展中看到了三个不同的时代。今天,我们正处在一个新兴的时代-“您可以开始证明哪种方法有效,哪种算法最有前途。” 例如,摩根大通(JPMorgan Chase)的应用研究与工程未来实验室(FLARE)小组于6月发表了一篇论文,总结了在金融交易应用中使用的霍尼韦尔量子计算机复杂数学计算的运行结果。

 

下一个时代,Uttley认为在量子计算机上运行经典运算是不切实际的,因为它们花费的时间太长,消耗的功率过多且成本很高,因此通常无法在当今(“经典”)计算机上运行。他断言:“从紧急状态跨越门槛到不切实际是不遥远的,”他可能会在接下来的18到24个月的某个时候出现。Uttley说:“这是当您与合作组织建立信任时,来自量子计算机的答案就是正确的答案。”

 

Uttley认为,了解量子计算对其行业潜在影响的公司已经在研究将这种新的计算功能引入其现有流程的过程,以及从头开始进行调整或发展的需求。这些公司将为从“紧急”过渡到“经典不切实际”(这将是“二进制时刻”)做好准备,他们将能够“立即利用它”。

 

Uttley说:“从根本上讲,量子演化的最后阶段将是不可能的-“在宇宙的时间范围内,您无法在经典的性能最佳的超级计算机上进行这种计算,而在超级计算机上可以进行。”他提到了量子化学,机器学习,优化挑战(仓库路由,飞机维护)作为将从量子计算中受益的应用程序。但是“目前最有前途的是混合[资源]-”您只能在量子计算机上非常高效地做一件事”,然后在经典计算机上运行算法或计算的其他部分。Uttley预测“在可预见的将来,我们将看到协同处理”,它将当今计算机的功能与新兴的量子计算解决方案的功能结合在一起。

 

霍尼韦尔(中国)副总裁兼首席技术官加文•托勒(Gavin Towler)解释说:“您想将量子计算机用于算法的更高概率部分,而经典计算机用于更平凡的计算,这可能会减少所需的qbit数量。”功能材料技术。Towler领导霍尼韦尔三项业务的研发活动:高级材料(例如制冷剂),UOP(石油和天然气行业的设备和服务)以及过程自动化(用于所有过程工业的自动化,控制系统,软件)。因此,他是量子计算主要用户的发烧友。

 

“在材料发现领域,量子计算将变得至关重要。那不是或不可能。这将成为人们进行分子发现的方式。” Towler说。分子模拟被用于新分子的设计中,要求设计者了解量子效应。“与量子计算机一样,它们本质上是概率性的,” Towler解释说。

 

他提供的一个例子是霍尼韦尔(Honeywell)生产的制冷剂,该制冷剂用于汽车空调,超市制冷和家庭。由于制冷剂中的氯化分子在臭氧层中造成孔洞,因此它们被氢氟碳化合物所取代,后者后来被证明是非常有效的温室气体。霍尼韦尔已经找到了一种适合用于汽车空调的制冷剂的替代品,但正在寻找其他制冷应用的类似解决方案。在实验室中合成的分子将证明对臭氧层或全球变暖没有影响,并且不会产生毒性或可燃性,因此成本很高。Towler说:“计算机仿真代替了实验室工作,但理想情况下,您希望计算机模型能够筛查事物以更快地识别潜在客户。”

 

量子计算机的速度将在这里发挥作用,首先从简单分子开始,例如在制冷剂或溶剂中发现的分子,这些分子用于从石油和天然气工业中普遍使用的过程中去除CO 2。“这些是相对简单的分子,具有10-20个原子,可以用[当今]量子计算机建模,” Towler说。未来,他希望功能更强大的量子计算机能够协助开发疫苗并寻找新药,聚合物,可生物降解的塑料,即“包含数十万个原子的物质”。

 

Towler的其他公司的同行(有兴趣尝试量子计算的主要用户)目前可以通过三种方式访问​​Honeywell的解决方案:直接在Honeywell的量子计算机上运行其程序;通过Microsoft Azure Quantum服务;并与霍尼韦尔投资的两家新兴公司合作,分别是剑桥量子计算(CQC)和Zapata Computing,它们都将商业挑战转化为量子计算和混合计算算法。

 

霍尼韦尔(中国)以其数十年的精密控制系统经验(可能是最重要的),为量子计算新兴市场带来了多种学科的多种技能。Uttley说:“任何规模的量子计算机都将成为控制问题,我们在世界上一些最复杂的系统集成问题中拥有丰富的经验。” 过去的经验使霍尼韦尔(中国)做好了“展示量子计算可以为世界做的事情”并迅速扩大其解决方案的准备。“我们已经建立了一个大礼堂,但现在我们只能填补几个席位,而且还有很多席位可以填补,” Uttley总结了霍尼韦尔实现量子至上之路的这一时间点。


 

          

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