IONQ 對黃仁勳量子計算「現實檢驗」的思考：承諾、進展和令人費解的時間表
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身為量子運算領域的長期追隨者和投資者，我一直致力於直接了解該領域的潛力和挑戰。雖然我仍持有 IonQ 股份的核心頭寸，但我相信我們已經到達了一個關鍵的轉折點，言語和預測不再足夠——我們需要確鑿的證據。黃仁勳 (Jensen Huang) 最近對量子計算時間表的評論指出，“如果你選擇 20 年，我想我們很多人都會相信”，這使得商業主張和學術觀點之間的巨大差距成為人們關注的焦點。作為一個深度涉足該領域的人，我想解析這種差異並研究其對行業未來意味著什麼。
當 NVIDIA 執行長黃仁勳 (Jensen Huang) 為該技術的發展提供了一份頗為慎重的時間表時，量子運算領域面臨著嚴峻的現實考驗。黃仁勳在NVIDIA 分析師日活動上詳細闡述道：「如果你說15 年後會出現一款非常有用的量子計算機，那可能還為時過早。如果你說30 年，那可能還為時尚晚。如果你說20 年，我想我們很多人都會相信這一點。科技界最具影響力的領導者之一做出的嚴厲評估導致量子計算股票暴跌，對 IonQ 等公司的影響尤其嚴重。
黃仁勳的評估之所以意義重大，是因為 NVIDIA 在該領域的深入參與。正如他所說，“我們是成為經典量子領域經典部分的完美公司……我們與世界上幾乎所有的量子計算公司都有合作。”透過其 CUDA-Q 量子運算工具包，NVIDIA 積極致力於開發量子系統所需的經典運算基礎設施，從而讓他們對該領域的實際挑戰有了獨到的見解。
這一保守的時間表與2012 年提出「量子至上」一詞的物理學家約翰·普雷斯基爾的觀點非常吻合。年」的時間才能實現，鑑於他在該領域的奠基性作用，這項評估具有特別重要的意義。作為許多關鍵量子計算概念的創始人，他的時間表估計反映了對該技術面臨的基本挑戰的深刻理解。
這些觀點必須在普雷斯基爾自己所說的 NISQ（嘈雜中型量子）時代的背景下理解。目前的量子系統面臨來自環境幹擾的重大挑戰，包括熱波動、電磁幹擾和光子損失。雖然研究人員已經開發出各種緩解錯誤技術，包括量子糾錯碼和動態解耦方法，但擴展這些解決方案仍然是一個巨大的挑戰。 NISQ 的指定承認了目前系統的潛力和限制。
然而，在這些保守的評估中，量子計算理論家 Scott Aaronson 提出了更樂觀的觀點。在最近的部落格文章《量子計算：介於希望與炒作之間》中，Aaronson 表示，他「現在比以往任何時候都更加樂觀，如果事情以目前的速度繼續發展，要么在未來十年內出現有用的容錯量子計算機，否則就會發生一些令人驚奇的事情來阻止這一切。他的樂觀源自於具體的技術成就，特別是雙量子位元閘的保真度，其保真度已從 1990 年代後期的 50% 提高到現在多個團隊報告的 99.9%。
考慮到 Aaronson 在該領域的個人經歷，他的觀點尤其有趣。從 25 年前開始，他最初“就接受了這樣的前景：我將研究基礎物理學對計算極限的啟示，而且也許在有生之年看不到任何實驗驗證。”如今，43 歲的他開始說“一旦你告訴我很快就有測試的可能，我就會變得有點不耐煩”，這表明他的觀點發生了重大變化，他曾經認為自己可能永遠看不到實際的量子在他們的一生中
這些經過深思熟慮的學術觀點與整個行業的商業時間表形成了鮮明的對比。 Quantinuum 描繪了一條雄心勃勃的路線，將在 2030 年實現通用、完全容錯的量子計算，最近他們公佈了第五代量子計算機 Apollo 的路線圖，聲稱該計算機將能夠執行數百萬門的電路。 QuEra 的目標是實現近期的里程碑，聲稱到 2026 年他們將展示 100 個量子位元的「實用量子優勢」。
也許最雄心勃勃的時間表來自 IonQ，其技術路線圖聲稱遠遠超出了當前的能力，不僅預計會逐步改進，還會實現性能上的變革性飛躍。 IonQ 已經提前實現了多個技術里程碑，包括提前整整 12 個月在他們的 Forte 系統上達到 36 個演算法量子位元。最值得注意的是，IonQ 預計到 2026 年將實現 99.9999% 的保真度，這比目前的 99.9% 保真度水平有了顯著提高。這個六個九的保真度目標代表著精確度的「量子」飛躍，將從根本上改變其係統的能力。該公司將此與其在同一時間段內實現「廣泛的商業優勢」的大膽聲明相結合，表明他們的系統將能夠以實用價值解決多個行業的現實問題。
他們的技術路線圖概述了實現這些雄心勃勃目標的幾個基石：
- 到 2025 年，其「Tempo」系統將達到 64 個量子比特，有望實現「具有商業優勢」的性能
- 到 2026 年，量子位元將達到 256 個，糾錯能力達到 16:1
- 到 2027 年，量子位元將達到 384 個，糾錯能力達到 32:1
- 到 2028 年，量子位元將達到 1024 個，糾錯能力達到 32:1
該公司的產品時間表清晰地展現了不同世代產品的演變過程，每一代產品的功能都在不斷增強，但最終都具有商業優勢。
- Tempo（2025）：具備商業優勢
- 未來系統（2025 年以後）：廣泛的商業優勢
IonQ 的路線圖尤其以其模組化擴展方法而聞名，分為三個階段：
- 第一階段：透過多核心技術實現 200 個量子比特
- 第二階段：透過添加光子互連功能擴展到 400 個量子比特
- 第三階段：透過量子網路整合達到 1000+ 量子比特
該公司已經在這方面取得了進展，最近宣佈在遠程離子-離子糾纏方面取得了成果，標誌著其朝著規模化架構邁出了關鍵一步。他們最近與 NKT Photonics 在光學子系統方面建立的合作夥伴關係以及與 IMEC 在光子集成電路和晶片級離子阱技術方面建立的合作夥伴關係進一步支持了他們的擴展時間表。
學術時間表和商業路線圖之間的巨大差異引發了一些關鍵問題，特別是關於 IonQ 雄心勃勃的定位。該公司已經展示了持續的技術進步，提前達到或超過了其路線圖里程碑。他們還獲得了政府的大力支持，包括來自空軍研究實驗室的價值 5450 萬美元的合同，並與埃森哲、現代、高盛等主要公司建立了合作夥伴關係。他們還透過收購 Qubitekk 的資產在量子網路領域取得了顯著進展，其中包括 118 項量子網路專利。
然而，儘管 IonQ 已經展示了技術成就並獲得了政府合同，但大規模商業系統銷售的證據仍然有限。在過去兩年中，IonQ 高層在電話會議中多次提到系統銷售的強勁需求，並對與空中巴士、埃森哲、現代、高盛、陶氏、湯普森機械、阿斯特捷利康、Ansys、戴爾等知名公司的合作感到非常興奮。這種說法在 2023 年量子世界大會上隨著 Tempo/Forte 的發布達到頂峰，但一些批評人士將其斥為「空談」。該公司預計，到2030 年，潛在市場總額將達到650 億美元（根據Prescient & Strategic Intelligence 的數據），但儘管該公司不斷傳遞出強烈的商業興趣，但能夠證實其積極時間表的私營部門的採用並未如預期的實現。雖然政府合約看起來很有希望，但股東們一直在等待2023 年和2024 年提出的許多商業銷售。的建議，再加上執行長的離職AMD 的 AI 團隊負責人 Dominic Widdows（他表示希望“盡快提供更多幫助”，暗示量子 AI 整合進展緩慢）對該公司近期的戰略重點提出了質疑。
IonQ 創辦人 Jungsang Kim 和 Chris Monroe 重返杜克大學進行學術研究，致力於 256 量子位元互連繫統的研究，這為這一敘述增添了另一層複雜性。他們專注於基礎研究而不是商業部署，這或許可以看作是一種策略性分工或優先事項的顯著轉變。
因此，量子運算產業正處於一個關鍵時刻，學術和商業時間表之間可能存在迄今為止最明顯的分歧。雖然黃仁勳表示“如果你選擇 20 年，我想我們很多人都會相信”，而 Preskill 指出了數十年的時間表，但 IonQ（以及其他類似的公司）聲稱他們將通過到2026 年及以後，保真度將達到99.9999%——僅僅兩年的時間。這不僅是程度上的差異，也是種類上的差異──對量子運算未來的看法之間的差距從未如此大。
鑑於 IonQ 聲明的特殊性和接近性，這些相互競爭的敘述可能很快就會得到解決。
他們預計到 2026 年以後將實現“廣泛的商業優勢”，這是一個可以在具體時間表上進行測試的說法。一旦實現，它將從根本上否定更保守的學術時間表。一旦失敗，將會引發人們對該行業積極的商業化預測的嚴重質疑。
量子計算領域現在面臨關鍵時刻。我們要么正處於量子運算革命的邊緣，而這場革命的到來將比領先學者認為的要快得多，要么商業時間表過於樂觀。解決方案將透過可證明的商業應用和性能聲明的獨立驗證來實現，特別是圍繞雄心勃勃的保真度目標。產業承諾與學術界謹慎之間的差距造成了巨大的市場不確定性，但與先前關於量子時間線的爭論不同，這次爭論的解決時間相對較短。
與量子態本身不同，關於量子計算時間線的相互競爭的敘述不能無限期地保持疊加狀態——量子計算投影的波函數必須坍縮為現實。 Peter Chapman 和 IonQ 的領導層有能力透過一個直接的演示來迫使這一目標實現：向我們展示系統銷售和可轉化為收入的具體用例。進行此類示威的時候已經到來，或者說，越快越好。雖然量子計算機可能能夠同時存在於多種狀態，但資產負債表卻不能。長期股東應該看到商業可行性的確鑿證據，而不僅僅是有希望的技術成果。學術界以數十年為單位的時間表與商業預測在數年內實現變革能力之間的差距必須透過確鑿的證據來解決。量子運算產業已經到了測量時刻——是時候打開盒子看看薛丁格的量子優勢是存在還是死亡了。
作為長期投資者，我尋求透過業績而不是市場熱情或投機來獲得驗證。雖然我仍然對 IonQ 的潛力進行投資，但我的信念需要由具體的結果而不是市場勢頭來支持。 IonQ 顯然有機會證明 Jensen Huang 這樣的懷疑論者是錯誤的——不是透過言語，而是透過可證明的商業成功。量子運算的故事應該透過收入和客戶勝利來書寫，而不僅僅是技術成就和承諾。多麼美妙的時刻啊！
#IONQ
