5 parasta kvanttilaskentayritystä vuonna 2025

Kvanttilaskenta Vuonna 2025

Kvanttilaskentaan kuuluu kvanttifysiikan käyttäminen laskelmien suorittamiseen, mikä eroaa normaaleista puolijohdepohjaisista laskentamenetelmistä. Sen sijaan, että se generoisi 0:n ja 1:n (ei virtaa tai virtaa), se käyttää "kvanttibittejä", joita kutsutaan kubiteiksi, joissa hiukkasdata on joko 0 JA 1 kerralla, 1 tai 0.

Tämä voi olla pelin vaihtaja erittäin monimutkaisiin laskelmiin, kuten ilmaston mallintamiseen, kryptografiaan tai monimutkaisten molekyylien, kuten proteiinien, 3D-konfiguraatioon.

Lähde: IonQ

Se vaatii myös hyvin erilaista laitteistoa kuin "normaali" tietojenkäsittely, ala, joka on vielä hyvin lapsenkengissään, muistuttaa ensimmäisiä mikroprosessoreja 1970-luvulla.

Voit lukea lisää siitä, mikä tekee kvanttilaskennasta niin ainutlaatuisen, ja haasteesta luoda valtavirran laskutoimitustapa "Kvanttilaskennan nykytila".

Viimeaikaiset virstanpylväät

Muutaman vuoden takaisesta ensimmäisestä konseptin todisteesta on viime aikoina saavutettu useita virstanpylväitä sekä uraauurtavia askelia täysin uusilla tavoilla kvanttilaskentaan:

• Timantin käyttö kubittien luomiseen.
• Nanomekaaniset resonaattorit kubittien mittaamiseen.
• Harmoniset oskillaattorit liikkumaan kubittien yli käyttämällä jatkuvan muuttujan (CV) kvanttitiloja.
• QPU:iden (quantum Processing Units) kehittäminen.
• Tietojen kvanttiteleportaatio tavallisen optisen kuidun kautta.
• Uudet magneettiset suprajohdemateriaalit kvanttilogiikan porttien luomiseen.
• 2D-suprajohtava materiaali pienihäviöisten suprajohtavien kubittien luomiseen.
• Fotoniseula täysoptisten kvanttitietokoneiden luomiseen.

Kaikki nämä edistysaskeleet ovat toistaiseksi enimmäkseen akateemisia ja laboratorioissa tehtyjä, mutta alan johtavat yritykset todennäköisesti integroivat ne nopeasti kvanttitietokoneiden suunnitteluun.

Varsinkin kun kilpailu ensimmäisen skaalautuvan kaupallisen kvanttitietokoneen valmistamisesta kiihtyy, mikä olisi välitön hitti puolustusosastojen, rahoituslaitosten, lääkeyhtiöiden ja huippututkimuslaitosten keskuudessa.

Tässä on viisi parasta kvanttilaskentayritystä vuonna 5.

1. Aakkoset / Google

Google on erittäin aktiivinen kvanttilaskennan alalla, lähinnä Google Quantum AI -laboratorion ja Santa Barbarassa sijaitsevan Quantum AI -kampuksen kautta.

Googlen kvanttitietokone teki historiaa vuonna 2019, kun se väitti saavuttaneensa "kvanttiylivoiman" Sycamore-koneellaan. Kone suoritti 200 sekunnissa laskutoimituksen, johon perinteisellä supertietokoneella olisi mennyt 10,000 XNUMX vuotta.

Tämä on nyt kääpiö sen uusimman sirun Willow suorituskykyä. Paju on ensimmäinen kvanttilaskentasiru, jonka virheprosentti on tarpeeksi alhainen, jotta mitä enemmän kubitteja lisäät, sitä vähemmän virhettä saat. Tämä tekee siitä ensimmäisen skaalautuvan kvanttisirun suunnittelun.

Mutta ehkä Googlen suurin panos on ohjelmistoissa, toiminnassa, jossa sillä on vaikuttava kokemus, itse asiassa parempi kuin laitteistossa (haku, GSuite, Android jne.).

Googlen Quantum AI tarjoaa jo nyt ohjelmistopaketin, joka on suunniteltu auttamaan tutkijoita kvanttialgoritmien kehittämisessä.

Se myös puolustaa avoimesti "tutkijat, insinöörit ja kehittäjät voivat liittyä meihin tällä matkalla tutustumalla meidän Avoimen lähdekoodin ohjelmistot ja koulutusresurssit, mukaan lukien meidän uusi kurssi Courserassa, jossa kehittäjät voivat oppia kvanttivirheenkorjauksen perusasiat ja auttaa meitä luomaan algoritmeja, jotka voivat ratkaista tulevaisuuden ongelmia."

Tämän avoimen lähestymistavan ansiosta Google on nyt johtava laitteisto- ja pilviratkaisujen toimittaja. Google saattaa olla yksi niistä yrityksistä, jotka asettavat standardit kvanttilaskentaohjelmistoille ja kvanttiohjelmoinnille, mikä antaa sille etuoikeutetun aseman ohjata alan tulevaa kehitystä.

Kaiken kaikkiaan Google tavoittelee kunnianhimoista innovaatioiden aikajanaa ja odottaa innolla sellaisia ​​vaiheita kuin pitkäikäiset kubitit ja skaalatut kvanttitietokoneet, jotka lisäisivät kubittien kokonaismäärän 1000-kertaiseksi ja jakavat virhesuhteen 10,000 XNUMX:lla.

Lähde: Quantum AI Google

Samaan aikaan tekoälyratkaisut, mukaan lukien Waymon itseohjautuvat autot, saattavat nousta Alphabetin uudeksi tulonlähteeksi, jolla on edelleen valtavan hallitseva asema haku- ja mainosaloilla.

Saat lisätietoja Googlen ei-kvanttiin liittyvistä toiminnoista, erityisesti mainoksista ja tekoälystä, omassa raportissamme joulukuulta 2024.

2. International Business Machines Corporation

International Business Machines Corporation (IBM) oli johtava voima ensimmäisen keskustietokoneen kaupallistamisessa. Klassisessa tietojenkäsittelyssä se on kuitenkin jäänyt jälkeen muista teknologiajättiläisistä, kuten Applesta (AAPL ), TSMC (TSM )ja NVIDIA (NVDA ).

Se on kuitenkin kvanttitietokoneiden kehityksen kärjessä. Se kehitti esimerkiksi 127 kubitin "Eagle" -kvanttitietokoneensa, jota seurasi 433 kubitin järjestelmä, joka tunnetaan nimellä "Osprey".

Ja tämä on nyt jota seuraa "Condor", 1,121 XNUMX suprajohtava kubitin kvanttiprosessori perustuu ristiresonanssiporttiteknologiaan yhdessä "Heronin" kanssa, kvanttiprosessorin kanssa aivan kentän reunalla.

IBM on jo ilmoittanut seuraavasta merkittävästä tavoitteestaan, jonka mukaan sen nykyiset kvanttisirut "kasvavat ulos" nykyisistä käytössä olevista infrastruktuureista.

Tämä tavoite tunnetaan nimellä 'IBM Quantum System Two'; modulaarinen järjestelmä, jolla on potentiaalia tukea jopa 16,632 3 kubittia modulaarisen järjestelmän avulla, joka yhdistää jopa XNUMX kvanttiyksikköä.

Lähde: IBM

Lopuksi IBM julkaisi helmikuussa 1.0 Qiskit 2024:n, suosituimman kvanttilaskennan SDK:n (Software Development Kit). Siinä on parannuksia piirien rakenteessa, käännösajoissa ja muistinkulutuksessa aiempiin julkaisuihin verrattuna.

Nykyinen versio on Qiskit 1.3.1. kanssa 1.3-versio julkaistiin joulukuussa 2024. Sen mukana tulee myös sarja opetusohjelmia, myös videomuodossa:

Tällä hetkellä IBM tarjoaa pääsyn 100 qubit QPU:ihin (Quantum Processing Units) useiden suunnitelmien kautta, joista maksetaan minuuttiperusteisesti. Palvelu on jo käytössä ja näkyy vastaavissa tapaustutkimuksissa kanssa sähköverkkoyhtiö E.ON, lentokonevalmistaja Boeing, akun valmistaja Mitsubishi Chemicaltai hiukkaskiihdytin CERN, joka toimii yli 10:llä apuohjelman mittakaavassa olevalla kvanttitietokoneella, jotka on otettu käyttöön maailmanlaajuisesti.

Lähde: IBM

IBM:n vahvuus on alusta asti ollut erittäin tehokkaiden supertietokoneiden kehittäminen, markkinasegmentti, joka on jäänyt kuluttajaelektroniikan ja standardoitujen sirujen nousun varjoon. Kvanttilaskennan esiinmarssi on IBM:lle tilaisuus loistaa jälleen ja tulla johtajaksi tällä tulevalla tärkeällä laskennan segmentillä tieteellisen tutkimuksen ja suuryritysten laskentatarpeiden kannalta. Yhtiöllä on laaja etenemissuunnitelma vuoteen 2033 asti.

Lähde: IBM

3. Intel

Intel on kamppaillut pysyäkseen TSMC:n kaltaisten tahojen perässä klassisessa sirusuunnittelussa, mikä johti useisiin leikkauksiin sen työvoimasta vuonna 2024.

Intel näyttää kuitenkin tähtäävän johtavaan asemaan kvanttilaskennassa. Se toistaisi historiallisen strategiansa olla uuden laskentateknologian varhainen kehittäjä.

Vuonna 2023 Intel julkaisi "Tunnel Falls", "edistynein piispin kubittisiru". Koska se perustuu spin-kvanttilaskentaan, se käyttää klassisen sirun valmistuksessa käytettyjä työkaluja ja materiaaleja, kuten piikiekkoja ja EUV-litografiaa luodakseen kvanttipisteet. Se voi antaa Intelille vakavan edun, koska kaikki muut kvanttilaskentayritykset työskentelevät vähemmän todistetuilla teknologioilla, jotka on rakennettava tyhjästä.

Lähde: Intel

Tämä tekee Tunnel Fallsista merkittävän siinä mielessä, että se ei ole prototyyppi, vaan mittakaavassa rakennettu siru, jonka tuottoprosentti on 95 % ja jännitteen tasaisuus. Tämä avaa tien kvanttilaskentasirujen massatuotantoon, mikä on toistaiseksi vaikeasti kehittyvällä ja nopeasti muuttuvalla alalla.

Intel työskentelee myös neuromorfisten mallien parissa, siruja, jotka jäljittelevät neuroneja klassisen binäärirakenteen sijaan. Tämä on erityisen hyödyllistä tekoälylaskennassa, joka käyttää vähemmän tehoa Intel ilmoitti vuonna 2024 luoneensa maailman suurimman neuromorfinen järjestelmä, jossa on 1.15 miljardia keinotekoista neuronia.

Juurelleen uskollisena Intel on myös kehittämässä ohjelmistoa hyödyntämään sirujaan Intel Quantum SDKTämä tarjoaa ohjelmoijille ohjeet kvanttilaskentaohjelmistojen kehittämiseen, jotka ovat yhteensopivia Intelin kvanttisirujen suunnittelun kanssa, mikä on historiallisesti ollut erittäin vahva ja kannattava liiketoimintavaltti Intelin perinteisten sirujen liiketoiminnalle.

Lähde: Intel

Skaalautuvan kvanttisirun valmistuksen tulo voi olla teollisuudelle yhtä vallankumouksellinen kuin mikä tahansa muu teknisempi tieteellinen läpimurto, joka alentaa kustannuksia ja asettaa yhteiset ohjelmointistandardit ja siruarkkitehtuurit.

Intel on yritys, joka tietää kokemuksesta, kuinka vahva voima tämä voi olla tietojenkäsittelyalalla. Se ratsastaa edelleen innovaatioiden ja niihin liittyvien patenttien pyrstössä 1960-luvulta lähtien.

4. Quantinuum / Honeywell

Quantinuum on tulos Honeywell Quantum Solutionsin ja Cambridge Quantumin yhdistämisestä.

Honeywell on edelleen yhtiön enemmistöosakas (todennäköisesti 52 prosentin omistusosuudella) varainkeruukierroksen jälkeen sen arvoksi 5 miljardia dollaria. Perustajan Ilyas Khanin kerrotaan omistavan noin 20 prosenttia yrityksestä. Muita osakkeenomistajia ovat JSR Corporation, Mitsui, Amgen, IBM ja JP Morgan.

Quantinuumin mahdollinen listautuminen tulevaisuudessa, mahdollisesti osana suurempaa yritysjärjestelyä, sen arvoksi arvioidaan jopa 20 miljardia dollaria.

Kuten Googlen tapauksessa, kvanttilaskenta ei ole Honeywellin liiketoiminnan keskeinen osa, vaan keskittyy enemmän ilmailu- ja avaruusteollisuuden, automaation sekä erikoiskemikaalien ja -materiaalien tuotteisiin. Jokainen näistä aloista voisi kuitenkin hyötyä kvanttilaskennasta, mikä voisi antaa Honeywellille etulyöntiaseman kilpailijoihinsa nähden.

Syyskuussa 2023 lanseeratun Quantum Monte Carlo Integration (QMCI) -moottorinsa avulla Quantinuum näyttää toistaiseksi keskittyvän segmentteihin, joita muut kvanttilaskentajärjestelmät ovat vähemmän tutkineet, erityisesti taloudelliset ja toimitusketjuun liittyvät analyysit.

QMCI koskee ongelmia, joihin ei ole analyyttistä ratkaisua, kuten rahoitusjohdannaisten hinnoittelua tai korkean energian hiukkasfysiikan kokeiden tulosten simulointia, ja se lupaa laskennallisia edistysaskeleita liike-elämän, energian, toimitusketjun logistiikan ja muiden sektoreiden välillä.

Yritys on pyrkinyt laadukkaaseen laskentaan hyvin pienellä virheellä enemmän kuin lisäämällä mahdollisimman monta kubittia, luomalla niin sanotun "vikasietoisen kvanttilaskennan". Yritys on nimennyt tämän lähestymistavan "Paremmat kubitit, parempia tuloksia", ja vastaava määrä kubitteja saavuttaa 100-1,000 XNUMX kertaa luotettavampia tuloksia.

Lähde: Kvanttiuumi

Tätä varten he käyttävät erilaista tekniikkaa kuin muut kvanttitietokoneyritykset, nimeltään "loukkuun jäänyt ioni”. He esimerkiksi päivittivät H2-järjestelmänsä 32 kubitista 56 kubitiin ja saavuttivat  "kolmen yhdeksän" uskollisuus: 99.914(3) % 2-kubitin portin tarkkuus.

Lähde: Kvanttiuumi

Tämä voi erityisesti muuttaa kiireellisesti tarvittavaa kvanttiresistenttiä kryptografiaa puolustusalan yritys Thalesin kanssa (HO.PA ) tekee jo yhteistyötä yrityksen kanssa ja kansainvälinen pankki HSBC.

Quantinuum tarjoaa myös patentoitua kvanttilaskennallista kemiaa InQuanto, jota voidaan käyttää lääkkeissä, materiaalitieteissä, kemikaaleissa, energiassa ja ilmailusovelluksissa.

Kuten monet muutkin kvanttilaskentayritykset, Quantinuum tarjoaa Heliosin "laitteiston palveluna", jonka avulla käyttäjät voivat hyötyä kvanttilaskennasta ilman, että heidän tarvitsee itse käsitellä järjestelmän monimutkaisuutta.

Quantinuum allekirjoitti marraskuussa 2024 kumppanuussopimuksen saksalaisen Infineonin kanssa, Euroopan suurin puolijohteiden valmistaja. Infineon tuo integroidun fotoniikka- ja ohjauselektroniikkateknologiansa auttamaan seuraavan sukupolven loukkuun jäävien kvanttitietokoneiden luomisessa.

Quantinuumin keskittyminen korkeaan tarkkuuteen saattaa tehdä siitä arvokkaan aikaisemmin, sillä sen korkea tarkkuus tekee siitä välittömästi käyttökelpoisen, lähempänä normaalia laskentaa kuin vielä kokeelliset muut lähestymistavat.

Käynnissä olevat käyttötapaukset voisivat nostaa voimakkaasti yrityksen tulevaa arvoa ja siten Honeywellin pinoa siinä ja potentiaalisten sijoittajien tuottoa.

5. IonQ

IonQ on toinen trapped-ion-teknologiaa käyttävä kvanttilaskentayritys, jonka perustivat alan uraauurtavat tutkijat Marylandin yliopistosta ja Duke Universitystä. Se listattiin julkisesti NYSE:ssä vuonna 2021.

IonQ-kvanttilaskenta-alustat pystyvät tuottamaan 99.9 %:n tarkkuuden. Se käyttää tällä hetkellä 64-barium-ioniketjua, joka tuottaa 36-algoritmisen kubitin (AQ). Ketjuorganisaatio mahdollistaa paljon nopeamman laskennan kuin muut loukkuun jääneet ionit menettämättä tarkkuutta.

Lähde: IonQ

IonQ ostettu Qubitekk tammikuussa 2025, lisäämällä toimintaansa yrityksen tiimin ja 118 patenttia IonQ:lle. Qubitekk on erikoistunut kvanttiverkkoihin, joissa käytetään fotonisia yhteenliitäntöjä, mahdollistaen kvanttiklusterit ja edistäen kvantti-internetin ominaisuuksia. Kvanttiverkkojen tulisi helpottaa erittäin turvallista viestintää ja lopulta mahdollistaa hajautettu kvanttilaskenta.

IonQ kehittää kumppanuutta NKT Photonics (NKT.CO) auttaa kehittämään tulevaisuuden datakeskusvalmiita kvanttitietokoneita.

Se tekee myös yhteistyötä Imecin kanssa fotoniset integroidut piirit ja sirumittakaavainen ioniloukkutekniikka kasvattaakseen yrityksen kubittien määrää ja järjestelmän kokoa ja kustannuksia.

Oman SDK:n kehittämisen sijaan yritys tukee kaikkia suuria kerralla ja tekee yhteistyötä useiden johtavien yritysten kanssa uusien kvanttilaskentasovellusten kehittämisessä.

Lähde: IonQ

IonQ on lähinnä puhdasta kvanttilaskentaosaketta sijoittajille, jotka eivät ole kiinnostuneita muiden johtajien, kuten Googlen, Intelin, IBM:n tai Honeywellin, päätoiminnasta.

Yhdessä kilpailijansa Quantinuumin kanssa IonQ on siis lähempänä kaupallisten kvanttitietokoneiden kehittämistä keskittyen korkealaatuisiin, pienemmän kubittimäärän loukussa oleviin ionijärjestelmiin. Sen varhainen menestys on auttanut sitä rakentamaan vahvan kumppanuusverkoston muiden kvanttilaskennan innovaattorien kanssa jatkaakseen tämän tekniikan edistämistä.