世界科技巨头纷纷布局量子计算技术，他们都在做什么？

量子计算并不是一个新名词。近年来，世界科技巨头纷纷布局量子计算技术。从人工智能、物流，甚至航天技术，量子计算似乎都有改变“一切”的野心。这个领域的巨头们在做什么？他们希望达到什么目标？

本期智能内参推荐CBinsights的报告《部署量子计算的20家科技巨头》，该报告盘点了全球20家投资量子计算技术研发的科技公司，以及他们的研究和开发情况。发展目标。如果想收藏本文的报道（20家正在布局量子计算的科技巨头），可以在“”获取。

量子计算机具有解决经典计算机能力之外的实际问题的潜力，并且这种潜力正在逐渐成为现实。量子计算机使用量子态作为“量子比特”，可以同时处于 1 和 0 状态，以快速解决涉及许多可能变量的复杂计算，例如破解加密密钥、预测股市波动或优化飞机航线以最小化燃油消耗。

量子计算领域正在迅速发展。微软为量子计算机设计了一种名为 Q# 的特殊编程语言，并发布了“量子开发工具包”来帮助程序员创建新的应用程序。谷歌正在与 NASA 合作，将量子计算技术的优化能力应用于太空旅行。下面我们来看看正在开发量子计算机的 20 家科技巨头。

1、空中客车公司：用量子计算机改变航空航天

2015年底，空客集团在威尔士纽波特成立了量子计算研发团队。该团队的主要目标是研究与密码学和计算相关的量子力学相关技术。

空客不想开发自己的量子计算硬件，而是希望使现有的量子计算机硬件适应航空航天工业中的特定问题，这些问题需要处理和存储大量数据，包括分类和分析卫星传输。图像，或开发用于飞机制造的新型耐用材料。

2016年，空中客车的风险投资部门Airbus Ventures投资了量子计算初创公司QC Ware的种子轮。2018年，空客再次成为该公司的A轮投资者。

2019 年 1 月，空客发起了一场针对各种飞机设计和运行问题的量子计算驱动解决方案竞赛，包括翼盒设计优化、计算流体动力学以及使飞机爬升路线更省油。

2、阿里巴巴：成立量子计算实验室

2015年7月，阿里巴巴旗下的阿里云与中科院在上海成立了阿里巴巴量子计算实验室。该实验室研究量子计算在各个领域的应用，包括人工智能、电子商务和数据中心安全。

2018年2月，阿里云推出了11个量子比特的量子计算云服务。

3、AT&T：致力于打造量子通信网络

2017 年 5 月，AT&T 宣布与加州理工学院合作开发量子网络技术，以帮助其提供更安全的通信方式。

2017 年底，该公司和两个合作伙伴，美国宇航局喷气推进实验室和美国能源部位于伊利诺伊州巴达维亚的费米实验室开始开发和建设量子网络。

4、百度：追赶最大竞争对手

百度于 2018 年 3 月宣布成立量子计算研究所，这是一个专注于量子信息理论和量子计算的项目。百度的主要业务之一是搜索引擎，搜索海量数据是量子计算的潜力之一。

然而，百度已经落后于国内竞争对手阿里巴巴，后者推出了 11 位量子云计算服务。

5、Booz Allen Hamilton：为客户提供量子计算

Booz Allen Hamilton 希望利用量子计算在竞争中找到更好的数据科学产品和服务。

这家管理咨询公司表示，它已与政府和企业客户合作开发试点计划和量子计算机原型，以解决物流、药物发现和软件中复杂代码验证等问题。

2018 年 9 月，博思艾伦汉密尔顿获得了美国空军研究实验室的合同。作为该项目的一部分，Booz Allen Hamilton 与量子计算公司 D-Wave Systems 正在研究如何使用量子计算来解决优化卫星分组以最大化其覆盖范围的问题。

6、BT：用量子技术保护敏感信息

英国电信与东芝研究院（Toshiba Research）、美国ADVA Optical Networking和英国国家物理实验室共同研究量子加密技术。该技术可在传输过程中保护敏感数据的安全。

2018 年 6 月，英国电信宣布完成一个“量子安全”互联网网络，该网络将部署在英国剑桥和英国电信实验室所在的伊普斯威奇之间，相距约 50 英里。

7：谷歌：利用量子计算机开发人工智能

谷歌在量子人工智能实验室 (QuAIL) 运行着一台 D-Wave 量子计算机。该实验室由美国宇航局和加州山景城美国宇航局艾姆斯研究中心的大学空间研究协会共同创立。

2015 年，领导 Google 的 QuAIL 业务的 Hartmut Neven 和他的团队最近发表了一篇论文，显示初步测试结果表明 D-Wave 机器在某些问题上可能比传统计算机芯片快 100 倍。

自 2013 年以来，QuAIL 团队一直在使用 D-Wave 的机器探索量子计算在各个领域的应用，例如网络搜索、语音/图像模式识别、规划和调度、空中交通管理、机器人到其他星球的任务以及支持任务控制操作。

2014 年，为了弥合机器学习和人类智能之间的鸿沟——并在新兴的人工智能领域占据领先地位，谷歌开始利用其在 D-Wave 机器方面的经验，专注于开发自己的量子硬件。

2018 年，谷歌宣布打造了一款新的量子处理器，代号为 Bristlecone。72 位设备是谷歌之前最好的 9 位机器的重大进步，当时最接近的竞争对手是 IBM 实验室的 50 位机器。2018 年晚些时候，谷歌宣布与 NASA 建立合作伙伴关系，以探索可以使用新量子处理器解决的问题。

2019 年初，谷歌在旧金山举行的 IEEE 国际固态电路会议上展示了专为量子计算量身定制的电路。

8、霍尼韦尔：推动离子阱量子技术快速商业化

霍尼韦尔的量子计算工作始于 2014 年，当时该公司参与了一项研究该技术的智能高级研究项目活动 (IARPA) 项目。

霍尼韦尔的主要研究重点是一种称为离子阱的量子技术，它利用电磁场将离子悬浮在太空中，并通过这些离子在“阱”中的运动来传递信息。

2019 年 5 月，霍尼韦尔 CEO Darius Adamczyk 宣布该公司的技术已实现“创纪录的高保真量子运算”，并预计该项目将在年底前开始产生收入。

霍尼韦尔是少数几家致力于离子阱技术的公司之一，其中绝大多数公司——包括 IBM、谷歌和英特尔——都使用半导体技术来构建自己的量子计算硬件。

9、IBM：商用量子计算机

IBM 在其位于纽约约克敦高地的研究中心设有一个量子计算小组。该研究小组的目标是通过创建可以扩展到更大尺寸的量子电路设计来克服量子系统的一些限制。

IBM 于 2019 年初推出了名为“IBM Q System One”的 20 位量子计算系统，用户可以通过云访问该系统，并宣布为埃克森美孚和欧洲核子研究中心提供量子服务。两家公司关注的一个关键领域是使用“IBM Q”来研究财务数据、物流和风险。

2019 年 6 月，IBM 宣布与一些非洲大学建立合作伙伴关系。作为合作的一部分，IBM 希望研究人员能够利用 IBM Q 的处理能力来研究药物研发、采矿和自然资源管理等主题。

IBM 全球副总裁 Norishige Morimoto 最近表示，IBM 将在五年内将量子计算机商业化。

10、英特尔：量产量子计算机

2015 年 9 月，英特尔向 QuTech、代尔夫特理工大学量子研究所和荷兰应用研究组织承诺 5000 万美元，以支持为期十年的合作。

在 CES 2018 上，英特尔宣布打造了一款名为 Tangle Lake 的 49 位量子超导芯片。

2019 年 3 月，英特尔宣布推出一款量子计算机测试工具，让研究人员能够验证晶圆上量子芯片的可靠性，并在构建完整的量子处理器之前检查量子位是否正常工作。对于量子计算研究人员来说量子密码学的基础是，这可能是一项重要的节省成本和时间的技术，也是迈向量子处理器大规模生产的一步。

11、KPN：创建更安全的通信

荷兰电信公司 KPN 在其位于海牙和鹿特丹的 KPN 数据中心之间的网络中实施了端到端量子密钥分发 (QKD)，这是一种能够实现更安全通信的技术。KPN 还与专门从事量子加密的瑞士公司 ID Quantique 合作。

12、洛克希德马丁加大对量子计算的投资

洛克希德马丁公司与南加州大学合作，共同创立了南加州大学洛克希德马丁公司量子计算中心 (QCC)。该中心专注于绝热量子计算，其中问题被编码为物理量子系统的最低能量（“最冷”）状态，以找到具有许多变量的特定问题的最佳答案。

这种优化方法可以帮助洛克希德马丁解决许多问题，例如改进飞机设计或物流。

此外，D-Wave Systems 于 2015 年宣布与洛克希德马丁公司达成一项多年协议，将公司的 512 量子比特 D-Wave 2 量子计算机升级为具有 1,000 多个量子比特的新 D-Wave 2X 系统。这是洛克希德马丁公司自 2011 年成为 D-Wave 的第一位客户以来的第二次系统升级。

13、微软：量子软件先驱

微软的 QuArC 小组成立于 2011 年 12 月，专注于为可扩展、容错的量子计算机设计软件架构和算法。该小组的成果包括LIQUi |>，一种用于量子计算的软件架构和工具套件。微软的 QuArC 小组与世界各地的大学密切合作，包括悉尼大学、普渡大学、苏黎世联邦理工学院和加州大学圣巴巴拉分校 (UCSB) 的量子计算小组。

2014 年，微软透露它正在与 UCSB 的一个名为 Station Q 的研究小组合作研究拓扑量子计算。Station Q 旨在开发可扩展、容错、通用的量子计算机。

微软在构建量子计算开发层方面也取得了长足的进步。2017 年底，微软发布了 Quantum Development Kit——一种名为 Q# 的编程框架和语言，供寻求为量子计算机编写应用程序的开发人员使用。2019 年 2 月，微软推出了微软量子网络——一个致力于量子应用和硬件的机构和个人网络。

今年 5 月，微软表示其量子开发套件已被下载 10 万次，并将开源其 Q# 语言、编译器和量子模拟器。

14、三菱电机：有保障的通信安全

三菱电机声称已开发出世界上第一个“一次性PAD软件”，这是一种先进的手机加密技术，可确保通话的私密性。

此外，该公司将其技术应用到日本信息和通信技术研究所的一个项目中，以测试基于量子安全网络的移动通信的可行性。

15、NEC 和富士通：远程量子通信

2015年9月，东京大学纳米量子信息电子学研究所与富士通研究所和NEC公司合作，宣布他们已经成功地使用单光子发射器实现了两个之间的量子密钥分配。相距120公里。

2018 年 1 月，NEC 宣布计划投资开发自己的量子计算技术，以解决最优问题。另一家日本巨头富士通宣布与多伦多大学合作，到 2020 年投资 51 亿美元用于量子计算技术的研发。

16、诺基亚：量子算法的先驱

诺基亚是贝尔实验室的母公司，贝尔实验室是量子计算算法开发的先驱。包括 Peter Shor（Shor 算法）和 Luv Grover（Grover 算法）在内的量子算法都是贝尔实验室的前员工。量子计算的流行是由于 Shor 1994 年的论文，他发现量子计算机将能够比传统计算机更快地找到大数的素因数，而这种能力对打破传统加密方法构成了极大的威胁。

2017 年，摩根士丹利的一份报告将贝尔实验室的量子计算计划命名为与 IBM、谷歌和微软一样“最可靠”的选择。

17、NTT：关注优化问题

NTT 基础研究实验室和 NTT 安全平台实验室在超冷原子和量子信息处理方面开展合作。2014 年，英国布里斯托大学的公司和研究人员开发了一种光学芯片，利用光子测试量子计算的新理论，目标是减少以前测试量子理论所需的资源。

2017年，该公司开放了一台原型量子计算机进行公开测试。与大多数从事量子计算的公司不同，NTT 的量子计算机是一台“量子化”机器——专门用于解决优化问题。

2018 年底，NTT 宣布计划在硅谷开设量子计算研究中心，旨在促进量子计算理论研究并与其他当地研究人员合作。

18、雷神：将量子计算应用于成像

Raytheon 在其 Raytheon BBN Technologies 研发中心内建立了一个量子信息处理小组，专注于利用量子原理进行传感、计算和成像。

2012 年，Raytheon BBN Technologies 获得了 220 万美元的研发投资，旨在将量子计算机的各个方面集成到一个框架中，以更好地管理资源和评估性能。

2017 年，Raytheon BBN 的一个团队与 IBM Research 合作，在 2017 年发表了一项关于自然界量子信息的研究，表明量子计算可以比传统计算设备更快、更高效地找到某些问题的答案。.

19、SK Telecom：在韩国建设子通信网络

2016年3月，SK电讯宣布建立五个不同的国家量子通信测试网络，总距离为256公里。

2018 年初，SK Telecom 投资了 6500 万美元，据报道拥有 ID Quantique 50% 以上的股份，ID Quantique 是量子密钥分发系统等量子技术的开发商。9 月，SK Telecom 宣布与 ID Quantique 和诺基亚合作，成功开发了 IDQ 的 QKD 和诺基亚的光传输系统之间的互操作性。

20、东芝：追求更安全的量子通信网络

东芝的量子密钥分配 (QKD) 系统为基于光纤的计算机网络上的加密应用程序提供数字密钥。

该公司在 2015 年宣布，来自东芝生命科学分析中心的基因组数据将通过量子通信系统加密并传输到日本东北大学。

2018年2月，东芝推出自主研发的13.7 Mbps量子密钥分发设备，比之前最快的1.9 Mbps QKD设备快数倍。

2019 年，东芝宣布与美国开发商 Quantum Xchange 合作，将其量子密钥分发光网络 Phio 的容量提高一倍。目前，Phio 项目活跃在纽约市的多家银行和资产管理公司量子密码学的基础是，帮助客户移动数据并确保数据安全。

智视认为，量子计算和量子通信这些年一直是媒体的热词。现在科技巨头纷纷部署。这项明星技术正逐渐从学术界走向工业界，走向实用化。不过，即便是一些受人尊敬的大公司的研发计划，也没有让人觉得“干货满满”，跟风的嫌疑还是很大的。但是，毫无疑问，经过无数科学家的辛勤耕耘，未来量子技术必将在人类科技史上留下浓墨重彩的一笔。希望经过时间的洗礼，真正给人类社会带来重大变革的量子技术能够早日出现。