原文来自Forbes，作者Paul Smith-Goodson
声名不显的量子计算初创公司PsiQuantum在今年早些时候结束的C轮融资中筹集1.5亿美元，由Atomico领投，Founders Fund、Blackrock 、Ballie Gifford和Microsoft的M12基金跟投。至此，公司总计融资2.15亿美元。
PsiQuantum于2016年由英国教授杰里米·奥布莱恩和其他三位学者特里·鲁道夫、马克·汤普森和皮特·沙博尔特共同创立。短短几年，公司已经从几名员工发展到了上百人。
与其他兢兢业业的量子计算研究者相比，PsiQuantum的发展愿景听起来像科幻电影。奥布莱恩说他会用100万个量子比特实现容错量子计算，而且能在五年内完成。他的选择是光量子。理论上，光子同时具有波动性和粒子性。目前使用的量子计算技术主要是超导体和离子阱。然而，有大量的研究表明，光子的潜力巨大。
 量子比特简介

传统计算机使用磁位表示1和0，而量子计算机使用各种其他技术制造量子比特。
从长远看，当今最大最好的量子计算机还不到100个量子比特，这个数字甚至超出了当今量子科学的极限。Google此前成功在几秒内完成了极其复杂的计算任务，从而实现量子霸权，这项任务如果用传统计算机需要数千年。你看，打破历史也只需要54个量子比特。
麻省理工学院林肯实验室的科学家罗伯特·尼芬格说：“100万的目标实际上强调了大规模集成是目前技术发展的唯一方向。有了CMOS集成电路，数以千计的光学元件安装在一块芯片上成为可能。然而，这种技术的理论最大值也就在数千个量子比特。”
超导量子比特

超导量子比特是量子计算中最常用的技术，也是Google、Intel、IBM和RigeTi进行量子计算的基础。芯片上的小线圈实则借鉴了传统计算机。
当线圈被冷却到接近绝对零度时，量子效应出现，线圈成为超导体。电流沿顺时针或逆时针方向自由流动，表示1或0，以及1和0之间所有可能的集合。
现有的芯片技术足以制造超导量子比特，但存在一些缺点：
1. 量子状态持续时间很短，大大限制了计算量。2. 只能连接相邻的量子比特。距离较远的量子需要多次连接，额外的连接会拖慢计算速度，进一步限制了处理问题的复杂性。
 离子阱

离子阱是最古老的技术，可以追溯到上世纪90年代。比如每2,000万年才误差1秒的原子钟使用的正是离子阱技术。

图注：14个纠缠态的离子。

与超导量子比特相比，离子的量子态时间更长，计算的复杂程度也更高。Honeywell（霍尼韦尔）3月份宣布其将于2020年年中推出量子体积数高达64的离子阱量子计算机，届时有可能成为世上最强大的量子计算机。


光量子比特

PsiQuantum的原材料则是光子。光子可以垂直极化表示1，也可以水平极化表示0，甚至可以对角极化表示1和0的叠加。PsiQuantum的秘密武器是奥布莱恩在2009年的研究成果，据称其加上其他量子技术可以传输以光子编码的量子信息。


图注：莱曼-阿尔法星云。

光量子比特的显著优点是量子态持续时间极长。来自遥远恒星和星系的光子在被看见之前已经存在了数千年甚至数十亿年。莱曼-阿尔法星云的光子在跋涉了115亿光年到达地球时，依然保持着原始的极化状态。

也有其他研究小组在试图找出如何为光子计算机扩展量子比特数量，不过没有谁把目标定在了100万个量子比特。


图注：6微米的碳丝和50微米的头发丝。

光量子比特非常小，波长约为百万分之一米。从某些方面来说，小是优势，但它的尺寸也创造了障碍，PsiQuantum必须克服这些障碍才能集成100万个量子比特。而且光子以光速传播，这使得它们很难控制。

想象一下，操控移动速度为每秒3亿米的光子有多难。与固定的超导量子比特和静止的离子不同，光子总是在运动。一旦数量上升到100万，同时读取和操控这么多炽热的光子又是一个新挑战。


观察和结论

1. PsiQuantum声称将在五年内完成的任务，许多量子专家预测至少需要7-10年。

2. 光子能够解决远超传统算力的复杂问题。尼芬格认为：PsiQuantum有希望成为量子领域的霸主。如果他们做一些小规模的演示，更多人也会开始相信这一点。

3. Microsoft作为战略投资者，将为PsiQuantum提供构建光量子计算机所需的许多重要资源。

4. 量子纠错是所有研究量子技术学者共同的课题。PsiQuantum非常重视纠错能力，这意味着100万比特目标中的很大一部分将用于监测和纠正错误，估计每个计算量子比特需要配备数千个纠错量子比特。

5. 即使只有一千个纠错量子比特，PsiQuantum也将创造出一台容错量子计算机，这可能会改变世界：可以实验新药物、设计新材料、建立DNA模型，并取得其他数千项重大的科学、医学和商业突破。

6. 请记住，当Microsoft开始研究拓扑量子计算机时，它的雄心壮志不亚于今天的PsiQuantum。可惜十年后我们还是没有看到任何成果。

PsiQuantum的结局要么是彻底颠覆量子计算，要么就是昙花一现，卷走了投资人的时间和金钱。