定义“有用”？在其他地方，超经典量子硬件，加上经典计算，做出了反击。QuEra正在测试的Libra硬件的基本布局。图片来源：QuEra。量子计算新闻通常在年底时会引起关注，因为公司们努力提供证据证明他们按时达到了基准。然而，今年夏天，已经有一些有趣的公告，从渐进进展到引人注目的承诺。正如我们本月早些时候所做的那样，Ars列出了其中一些最重要的公告。这些包括承诺在2028年尽快实现有用的、错误更正的量子计算、有关更新的捕获离子处理器的细节，以及由于传统算法的进步而使量子霸权的声明有所减少的案例。2028年是相当早的。在该领域的许多人预计，有用的量子计算机还需要五到十年的时间。虽然可能在现有的易出错硬件上运行一些有用的算法，但几乎所有有趣的问题——即量子计算能够应用于的问题——都需要某种形式的错误更正，通过将少量硬件量子比特连接在一起来形成所谓的逻辑量子比特。逻辑量子比特包括冗余的信息存储，以及可以被测量以确定何时出现错误和如何修复它们的邻近量子比特。要进行有用的计算，你需要健康数量的逻辑量子比特——大约100个以提供一些简单化学物质行为的完整模型，数以万计以执行可能破解加密的复杂算法。（所以，“有用”的任何定义都伴随着重要的警告“对于谁？”）这意味着，至少我们需要数千个高质量的硬件量子比特来构建一个有用的错误更正机器。当前，现有的量子比特技术要么提供高质量，要么提供大量量子比特。从这里到我们想要到达的地方有路线图，但它们需要几年的渐进进展。因此，才会有五到十年的预计。周一，亚马逊和QuEra声称他们将在两年内实现这一目标。“到2028年，我们将向我们的客户提供Libra，一种Megaquop规模的设备，能够在数百个逻辑量子比特上执行一百万个量子操作，使得在量子化学、高能物理以及超越经典和当前的噪声中等规模量子(NISQ)计算机的材料模拟中的首次科学应用成为可能，”亚马逊的声明说。这些客户目前可以通过其Braket云服务访问多种不同的量子计算技术。Libra是由QuEra提供的硬件，QuEra是一家位于波士顿地区的初创公司，正在追求中性原子量子计算，并与哈佛大学和麻省理工学院的研究小组共享员工和长期知识产权协议。中性原子量子计算基于我们用激光冷却单个原子并将它们限制在重叠光束的网格中的能力，量子比特存储在原子的自旋中。独立的激光系统也可以移动原子，提供任意到任意的连接，这为算法和错误更正提供了相当大的灵活性。该技术目前属于“易于制造大量量子比特”的类别——QuEra的学术合作伙伴曾展示过一个3000个量子比特的网格。然而，这些系统的运行往往会使原子升温，而移动它们的速度较慢，因此它们以有问题的频率丢失。尽管QuEra的团队展示了一些令人印象深刻的错误更正，仍然需要做相当多的工作。了解该公司打算如何从当前的演示过渡到高质量系统，将是评估我们在本十年结束之前是否会开始看到错误更正计算的关键。这使得亚马逊的公告时间令人感到非常沮丧，因为QuEra计划在下周公布其Libra系统的详细路线图。我们已被承诺在此之前进行全面简报，但就目前而言，我们只能说参与的两家公司并不容易夸大其词，可能不会在没有非常充分理由期待事情会顺利的情况下发布这一消息。Helios的正式描述在11月，Quantinuum宣布了其下一个量子计算硬件，名为Helios，基于捕获离子技术。捕获离子与中性原子有一些共同点，但它们不是依靠激光网格，而是依靠电子移动原子的离子化版本。尽管存在相似性，但离子位于当前鸿沟的两侧：现有的硬件没有容纳许多量子比特，但量子比特的质量极高。在《自然》杂志周三的期刊中，该公司提供了对Helios的更详细技术描述。