全球最有價值公司為何佈局量子運算？

(SeaPRwire) –   在過去兩週，作為AI熱潮推動者和主要受益者的NVIDIA，已投入量子運算領域。「他們以前沒有這麼做，我有點驚訝，」Craig Hallum 的投資分析師 Richard Shannon 說。

來自NVIDIA創投部門和其他投資者的資金——這些資金使量子運算新創公司（未提及具體名稱）、和（未提及具體名稱）的總價值超過170億美元——代表了NVIDIA執行長 Jensen Huang 態度的轉變。一月份，Huang 曾表示有用的量子電腦還需15到20年才能問世，導致公開上市的量子運算公司股價暴跌。他在六月份的（未提及具體活動）中收回了此言論，表示量子運算已達到「轉捩點」，並可能在「未來幾年內解決一些有趣的問題」。NVIDIA發言人拒絕置評。

透過將自己定位在AI公司運行模型所需的硬體核心，NVIDIA已成為全球市值最高的公司，估值達4兆美元。NVIDIA設計GPU（專為運行AI演算法的晶片），開發CUDA（允許晶片相互通訊），並將所有這些整合成冰箱大小的超級電腦——AI公司正爭相將其放入自己的資料中心。

量子運算不太可能幫助NVIDIA的AI客戶。「量子運算和AI是截然不同的，」PsiQuantum 的首席科學長 Pete Shadbolt 說，PsiQuantum 是NVIDIA投資的新創公司之一。AI系統之所以強大，是因為它們從海量數據中學習模式。相比之下，量子電腦「討厭數據，它們熱愛精準，」Shadbolt 說。

支持者認為，量子運算可能開創一個新的運算典範。量子電腦不像NVIDIA的GPU那樣並行執行大量簡單計算，而是能夠解決幾個極其有價值的方程式。Quantinuum 使用離子（帶電原子）來實現這一點，PsiQuantum 使用光子（光粒子），而 QuEra 則使用中性原子。這些微小粒子遵循奇特的量子力學定律：它們可以同時處於多種狀態，使量子電腦能夠同時探索複雜計算的多種路徑，從而得出當前「傳統」電腦在任何合理時間內都無法達到的解決方案。這包括將傳統電腦需要數百萬年才能破解數位經濟基礎的加密方案的時間縮短到（未提及具體時間），這使得銀行爭相尋找「抗量子」密碼學。

也有許多有益的應用。Google Quantum AI 的資深研究科學家 Hsin-Yuan Huang 表示，量子電腦可以模擬量子力學系統，這是傳統電腦無法做到的。量子力學是我們對物理世界最基本的描述，模擬它的能力有助於設計新藥、新材料和化學製程。「這不是光靠許多GPU就能解決的。它本質上太難了，」Hsin-Yuan Huang 說。

例如，量子運算可能會（未提及具體內容）更環保的氨生產方式，目前氨佔全球能源消耗的2%。PsiQuantum 已與 Mercedes-Benz 合作，以了解量子電腦如何模擬鋰離子電池電解質——這可能會加速電動車電池設計——並正與製藥公司 Boehringer Ingelheim 合作，研究一種與人體藥物代謝相關的酶。

然而，牛津大學量子資訊與計算博士研究員 Jan Ole Ernst 表示，由於沒有足夠大的量子電腦將這些想法付諸實踐，量子電腦的實際用途尚未得到證實。當有更大的量子電腦可用於應用開發時，這種情況可能會改變。「但我認為這也有些牽強，因為有這麼多研究投入到應用中，但除了因數分解大數之外，我們還沒有真正找到任何明確的成果。」

目前尚不清楚量子電腦需要多長時間才能在足夠大的規模上運行，以回答這些問題。量子運算領域的時間表，就像許多技術挑戰性領域一樣，往往會拉長。PsiQuantum 表示，他們已開始在澳洲和伊利諾州設立站點，並正在測試將晶片冷卻至工作溫度的設備。該公司表示，到2027年，他們將運行一台足夠大的量子電腦以發揮作用，比2021年（未提及具體內容）晚了兩年。

如果以及何時量子電腦開始運行，NVIDIA很可能會處於行動的中心。「你永遠無法在沒有大量傳統處理的情況下運行量子電腦，」Ernst 說。傳統電腦需要控制量子電腦、執行錯誤修正並分析其讀數。PsiQuantum 使用NVIDIA的硬體來準備其量子計算並處理其輸出。2022年，該公司（未提及具體內容）CUDA-Q，這將允許量子電腦與傳統電腦通訊。今年，它（未提及具體內容）了波士頓的 NVIDIA 加速量子運算研究中心，「致力於縮短實現有用量子運算的時間表。」

「我認為他們正在做量子電腦以外的所有事情，這樣說是公平的，」Shadbolt 說。

這種情況可能會改變。Shannon 表示，NVIDIA最近的投資將使該公司「提前了解哪些平台擴展得更好」。他補充說：「我相信，假以時日，NVIDIA收購一家或多家量子公司幾乎是必然的。」