量子的战国时代，盘点科技巨头最新动向 | 量子风向标

光子盒研究院出品

《量子风向标》是光子盒的全新栏目，科技巨头的布局是全球量子产业发展的风向标。关注全球科技巨头每月量子动态，敬请锁定《量子风向标》。

过去的一个月，IBM发布433量子比特芯片、微软发布全新量子软件、谷歌在其内部部署抗量子加密……现在，光子盒整理出了这些巨头的详细动态，希望各位行业参与者能从它们的风向指引中，找到自己的商业前进之路。除了传统意义的科技巨头外，包括一些国企在内的大型公司在量子方面的布局同样值得关注。

01

IBM：发布最大通用量子处理器，应用覆盖金融、汽车、制药、通信

11月8日，法国国民互助信贷银行宣布将通过其技术子公司Euro-Information与IBM合作培训团队并探索量子技术在金融服务的用例和概念验证，同时计划扩展法国的量子生态系统。此次合作标志着IBM Quantum Network在法国的首次企业合作，将通过开源Qiskit软件开发套件中的量子计算专业知识提升国民互助信贷银行员工的技能，并应用量子算法在其团队中发展量子专业知识，为组织利用量子技术做好充分准备。

11月9日，在IBM年度量子峰会上，IBM公司推出了433比特的Osprey芯片——这是迄今为止最大的通用量子处理器。它比IBM Quantum突破100量子比特的处理器Eagle大三倍。与Eagle一样，Osprey包括多级布线，为信号路由和设备布局提供了灵活性，同时还加入了集成滤波功能，以减少噪声和提高稳定性。

同日的年度峰会上，IBM还宣布，沃达丰集团正在与其就量子安全网络展开合作，同时还将加入IBM量子网络，这将使沃达丰可以云访问IBM先进的量子计算系统，以及分享IBM行业领先的量子专业知识：这家跨国电信公司将与IBM合作，帮助验证和推进电信领域的潜在量子用例。同时，全球第一大汽车技术供应商博世（Bosch）也正与IBM合作：博世将加入IBM量子网络，使用二十多台IBM量子计算机来帮助确定目前用于发动机和燃料电池的金属、稀土元素的替代品。

11月16日，总部位于芬兰赫尔辛基的量子计算初创公司Algorithmiq宣布，已经与IBM达成合作，以推进其对试图解决生命科学中复杂问题的量子算法的探索。Algorithmiq将成为IBM Quantum Network的一部分，以探索大幅减少药物发现和开发时间和成本的方法、提高量子算法在近期量子技术上的性能。

12月8日，在今年的IEDM会议上IBM展示了超越纳米片设备和铜互连的未来，为在不久的将来实现节点在1纳米以上的半导体奠定了基础。

除了上述令人振奋的科技、商业进展，IBM与美国政府对中国的技术封锁态度却不容乐观。11月14日，IBM与拜登政府就量子计算机的潜在出口管制进行了谈判。IBM研究部负责人Dario Gil认为，量子技术极有可能会受到出口管制等限制，而IBM已经在德国和日本等国家安装了量子基础设施，但没有在中国安装。目前，IBM的量子计算云平台已经禁止中国的IP地址访问。

关于未来，IBM表示，自己一直在为用户开发业界领先的硬件、软件和服务，以便为计算的下一个浪潮做好准备。“随着不断兑现我们的发展路线图，2022年，将不再只是准备。我们已经准备好开始实现计算的下一个浪潮，并随之实现有用的量子计算。”

02

谷歌：内部部署抗量子密码

11月2日，美国亚利桑那州立大学启动了量子合作组织（Quantum Collaborative），这是一项21世纪的重大倡议，旨在通过先进量子技术的新发现和应用对社会和美国经济产生深远影响。此次量子合作组织的创始行业合作伙伴包括：Quantinuum、Google Quantum AI、SandboxAQ和CR8DL等企业以及普渡大学和弗吉尼亚理工大学等院校。

11月22日，谷歌报告称已经使用抗量子密码（PQC）安全技术来抵御先窃取后解密的黑客攻击：谷歌云已经启用了谷歌内部传输中加密协议应用层的算法传输安全ALTS协议，确保公司内部基础设施上的通信经过身份验证和加密。

谷歌表示：“抗量子密码迁移在规模、范围和技术复杂性方面带来了独特的挑战，这是业内以前从未尝试过的，因此需要格外小心。这就是我们使用混合方法在ALTS中部署NTRU-HRSS的原因。我们将两个方案组合成一个单一的机制，使得有兴趣破坏该机制的对手需要破坏这两个基础方案。”

03

微软：发布全新量子软件

11月15日，微软发布了一个被称为Azure Quantum Resource Estimator（量子资源估算器）的应用程序用以解决未来的量子计算挑战，并且方便世界各地的开发者使用它。该应用程序是最初为微软内部使用而开发的软件工具，目前已经在指导公司开发全栈量子计算机，现在它还可以帮助外部开发人员计算出他们需要多少算力才能在合理的时间内执行给定的量子算法。

微软表示，估算器可以向软件开发人员展示如何通过调整他们的量子算法来缩短运行时间。微软也一直在使用该工具来开发机器的底层架构，以了解什么样的机器甚至可以启用这些算法。该工具支持微软基于拓扑的量子机器将实现所需的扩展的观点。

04

英特尔：量子计算技术的多样性阻碍了多方合作

英特尔的量子比特是自旋量子比特，英特尔正在努力创造其通用的量子计算机，上个月在其现有的工厂中生产了稳定的量子点量子比特。到明年，公司希望将其12量子比特的硬件系统提供给公众，以便开发者可以开始编写应用程序。

除了量子处理器，英特尔的量子组合还包括名为Horse Ridge的控制器和包括编译器、运行时、映射器和调度器在内的软件开发套件，它还有一个量子模拟器来对计算环境进行采样。英特尔的下一步是升级量子模拟器，这是该公司计划交付的自旋量子比特硬件。

11月29日，英特尔实验室的量子硬件总监Jim Clarke在接受采访时表示，量子计算被视为需要几代人为之奋斗的技术，赢家的战利品是巨大的，但技术的多样性正在阻碍合作：目前有接近五到六种量子计算技术正在开发中，它们都需要不同程度的专业知识或系统优化。“这使得在这些不同的项目中很难有共同的技术需求。”

05

戴尔：集成混合量子平台

戴尔正在创建构建块，以将量子计算机融入传统IT基础设施，以便向新型加速计算机开放数据中心。这家服务器制造商为传统服务器基础设施创建了一个蓝图，以满足量子系统的独特需求，这些系统被认为运算速度更快，并以不同的方式解决问题。

12月13日，戴尔还和Arqit签署了《戴尔OEM工程解决方案试点协议》。戴尔同意在选定的戴尔硬件设备上预加载Arqit的QuantumCloud™软件，使戴尔销售团队能够将组合的硬件和软件作为单个SKU进行销售，以满足现有和新的客户需求。

11月14日，在Super Computing 2022(SC22)活动上，戴尔科技和IonQ推出了混合量子平台：基于戴尔PowerEdge服务器上构建的戴尔经典量子模拟器，并集成了IonQ的量子计算机和量子算法开发团队的核心量子能力。Qiskit Dell Runtime和IonQ Aria的结合使用户能够快速开发复杂用例的算法方法，包括化学和材料模拟、自然语言处理和机器学习。该解决方案将戴尔定位为有兴趣优化其混合量子计算用例的组织的顾问，而IonQ则作为应用程序开发的技术支柱。

06

Quantinuum：硬件和软件“两条腿走路”

作为工业巨头霍尼韦尔的子公司，Quantinuum是全球最大规模的量子公司之一。

10月31日，Quantinuum的科学家找到了一种重用量子比特的新方法：可以最大限度地提高在具有有限数量量子比特的量子计算机上运行的程序的大小。研究团队通过在20量子比特的Quantinuum H1-1量子处理器上实验解决80量子比特的最大割（MaxCut）量子绝热优化算法（QAOA）问题。

新技术通过使用中间电路测量和重置将电路映射到其自身的压缩版本，为编译电路提供了一个自动化框架，以在更少的量子比特上运行。据团队分享，当量子系统达到数千个量子比特时，这种技术仍然可行。它也与设备无关，可以与任何机器上的任何电路一起使用。

11月28日，Quantinuum宣布加入与伦敦大学学院(UCL)和英国广播公司(BBC)组成的联盟，以探索量子自然语言处理(QNLP)和受量子启发的自然语言处理的工业相关性。该合作关系由英国皇家工程院资助，获得伦敦大学学院高级研究奖学金，将建立在Quantinuum首席科学家Bob Coecke教授、人工智能负责人Stephen Clark教授和UCL计算机科学的Mehrnoosh Sadrzadeh教授对量子力学和语言学的长期探索基础上。

07

Atos：提供端到端的量子计算技术

Atos是一家全球领先的信息技术服务公司，目前世界排名第四快的超级计算机Leonardo由Atos制造。

11月16日，Atos和IQM宣布签署合作伙伴关系，提供端到端的量子计算技术和功能，以此作为集团混合计算战略的一部分。随着量子计算从市场转向现实世界应用，此次合作将使IQM的量子处理单元(QPU)集成到Atos的QLM中，并在全球范围内集成到Atos的量子应用程序开发平台中。

随后，Atos宣布与总部位于美国的Aspen Systems建立新的合作关系，以向美国和加拿大的组织提供Atos量子学习机。此次与北美市场的合作将帮助商界、学术界和政府机构以前所未有的计算能力应对21世纪最紧迫的挑战。作为世界上第一个能够模拟多达41个量子比特的商用机器系统，Atos量子学习机(QLM)是一个完整的本地环境，由通用量子编程语言提供支持。

08

华为：公布多项量子专利

11月1日，据国家知识产权局中国专利公布公告，华为技术有限公司的“超导量子芯片”专利获批（申请公布号：CN115271077A）。权利要求书上表明：“本发明实施例降低了量子比特之间的串扰”。

11月15日，国家知识产权局公布了华为的一项新专利“反射镜、光刻装置及其控制方法”(CN115343915A)，与EUV(极紫外)光刻机有关。具体而言，这项专利可以解决EUV光刻机的一个重要问题：提供一种反射镜、光刻装置及其控制方法，能够解决相干光因形成固定的干涉图样而无法匀光的问题。

09

富士通：开发量子/HPC混合计算技术

11月8日，富士通宣布新开发量子/HPC混合计算技术，以优化客户的工作负载选择。新技术利用富士通世界一流的39量子比特量子模拟器和配备与超级计算机“富岳”相同的A64FX CPU的“富士通超级计算机PRIMEHPC FX 700”的强大功能结合运行，为客户的量子化学选择最佳计算方法。至关重要的是，该技术允许没有专业知识的用户使用量子模拟器和HPC技术为现实世界的问题提供有效的解决方案。富士通为实现对计算工作负载代理的愿景，现已开发出一种用于解决量子化学问题的量子/HPC混合计算技术，从而能够基于计算阐明药物发现和新材料开发中使用的材料的特性。

展望未来，富士通将验证该技术的有效性并进一步开发，旨在2023年于量子化学计算领域建立新的计算工作负载代理技术。

10

亚马逊：深耕量子计算云服务

11月1日，亚马逊的量子计算服务Amazon Braket宣布推出Aquila，这是QuEra Computing公司推出的一种新的中性原子量子处理单元（QPU），最多有256个量子比特。它将在每周二、三、四提供十个小时的服务。该处理器可以用AWS Braket SDK进行编程，很快QuEra自己的基于Julia编程语言的Bloqade软件平台也将支持Aquila。

11月3日，哈佛大学和AWS科学家联合团队讨论了可以在更高温度下运行的量子存储器：这使得量子通信网络这一基本组成部分的成本降低，可靠性提高。利用金刚石晶格中的应变，科学家能够增加量子比特状态之间转换的能量，使其只与更高能量的声子（在20开尔文出现）相互作用：确保即使在4开尔文也没有热声子能够驱动这一转换。在4开尔文下运行是一个商业上的重要里程碑，因为它使团队能够从氦气稀释制冷机过渡到更可靠、更具成本效益的技术。

11

中国电信：量子加密即时通讯

11月23日，中国电信及其子公司中电信量子全新升级了天翼量子密话(以下简称：密话2.0)在原有量子加密通话的基础上，拓展了集图文安全、语音安全、视频安全、阅后即焚等于一体的高安全即时通讯功能。密话2.0安全即时通讯系统提供覆盖“端-边-网-云”一体化的移动办公信息安全保护，以及快速的部署实施能力、产品运营和全流程支撑服务，有效解决用户在移动通讯办公中的信息安全问题。

此次全新升级的密话2.0版本，是将量子加密技术与即时通讯技术紧密融合，实现对用户通话、信息、文件传输等场景下的加密保护：量子加密电话、加密视频通话，一话一密，无惧监听破译；支持图文、语音、视频、文件等信息类型加密，保障信息安全传输；支持拨打视频通话，信息阅后即焚，禁止截屏，有效预防信息外泄；开放式移动工作台，可与外部应用高效对接，丰富应用场景。

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鸿海集团：在加拿大成立软件研发中心

11月23日，台湾鸿海集团（富士康）宣布，将与加拿大Mitacs（Mathematics of Information Technology and Complex Systems）签署合作协议，双方将在加拿大进行量子前沿技术研究。与此同时，鸿海将在加拿大成立软件研发中心，第1阶段将征募超过百名以上设计与工程人才，聚焦电动车驾驶体验、人机互动等软件开发。

此协议也是鸿海扩大在加拿大的研发及创新能力，开始关键布局的第一步，除了量子研究外，未来鸿海将寻求在加拿大建立研究及设计机构，进一步创造就业机会，推动在地经济成长。鸿海同时宣布将在加拿大成立软件研发中心（SRDC）。

鸿海研究院执行长李维斌表示，本次合作希望研究院能引进加拿大专业人才，共同投入前瞻技术研究，初期将以量子技术领域为研究主轴。通过Mitacs，鸿海希望在加拿大建立量子计算研究项目，并在第一年内招聘约5~10名研究型实习生。

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英伟达：cuQuantum加速量子模拟

11月15日，英伟达宣布了对其cuQuantum、CUDA®和BlueField®DOCA™加速库的重大更新，并宣布在英伟达的A100和H100驱动的系统上支持其Omniverse™仿真平台。H100、Quantum-2和DOCA加速库更新都是英伟达HPC平台的一部分，这个平台包含CPU、GPU、DPU、系统、网络和广泛的AI和HPC软件的完整技术堆栈，使研究人员能够有效地加速他们研究中在系统、内部部署或云端的工作进程。

而用于加速量子计算工作流程的英伟达cuQuantum软件开发套件现在也可支持近似张量网络方法。这使研究人员能够模拟数以万计的量子比特，并使用cuQuantum设备自动启用多节点、多GPU支持，以实现极高性能的量子模拟。

12月1日，初创公司Qubit Pharmaceuticals宣布使用英伟达QODA编程模型为混合量子经典计算机及其Atlas软件套件构建药物发现平台，显著减少了在肿瘤学、炎症性疾病和抗病毒药物方面有前景的治疗方法所需的时间和投资。Atlas创建了物理分子的详细模拟，与传统研究方法相比，计算速度提高了100,000倍。

Qubit Pharmaceuticals总裁Robert Marino表示：“通过将英伟达的计算能力和领先的软件与Qubit的模拟和分子建模能力相结合，我们有信心能够显着缩短药物发现时间并将其成本降低10倍。这种独特的合作应该使我们能够开发出第一个应用于药物发现的量子物理算法。”

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康宁公司：新型量子光纤

康宁公司是玻璃科学、陶瓷科学和光学的领导者，康宁公司的研究人员联合西班牙光子科学研究所(ICFO)创造了一种光纤，可以利用安德森定位在单根光纤中传播多个光束。ICFO团队设计了光学装置，通过相位分离的安德森定位光纤发送量子光，并用SPAD阵列相机检测到它的到达。SPAD阵列使他们不仅能够检测到光子对，而且还能将它们识别为成对。

在这次演示之后，ICFO团队开始展示如何在未来的工作中改进他们的成果。为此，他们进行了比例分析，以找出针对810nm量子光波长的细长玻璃原丝的最佳尺寸分布。在对经典光进行全面分析后，他们能够确定相分离光纤的当前局限性并提出改进其制造的建议，以最大限度地减少传输过程中的衰减和分辨率损失。这项研究的结果表明，这种方法对于量子成像或量子通信的实际应用中的可扩展制造过程具有潜在的吸引力，特别是对于高分辨率内窥镜、纠缠分发和量子密钥分发领域。

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法国电力公司：能源模拟

法国初创企业Quadela和法国领先的能源公司法国电力公司（EDF）签署了一项合作协议，以研究光子的贡献水电大坝变形数值模拟计算。该突破性技术可以提高模拟的准确性，加快计算和降低运算时的能耗。Quadela预计在未来可将仿真模型推广到其他类型的工业应用并将光子计算扩展到机器学习，特别是应用在消费预测中。

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洛克希德马丁公司：赞助CUbit量子项目

科罗拉多大学博尔德分校（CU Boulder）的CUbit量子倡议（CUbitQuantum Initiative）宣布洛克希德马丁公司成为成为CUbit创新合作伙伴。洛克希德马丁公司将与Atom Computing、ColdQuanta、Maybell Quantum、Meadowlark Optics、Octave Photonics、SPIE和Vescent等机构一起参与CUbit的合作伙伴计划。

这种研究联盟关系代表了长期、广泛的量子研究合作关系的最新延伸。本次量子合作建立在CU Boulder的基础量子传感研究之上，该研究拥有国家量子倡议法案的大学量子中心之一。首先，洛克希德马丁公司赞助了两个由CU Boulder研究人员领导的项目。一个专注于将光镊与量子科学和信息处理方面的成熟能力与量子模拟相结合。另一个项目旨在设计多体量子态，以使下一代干涉仪的性能优于传统系统。

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