IonQ推出机架式量子计算机

随着技术的进步，当今最强大的量子计算机已不再是占据整个房间的巨大机器。IonQ表示，其新设备将安装在标准服务器机架上，可以无缝插入任何数据中心。

近日，在弗吉尼亚州泰森市（华盛顿特区外）举行的量子世界大会（https://www.quantumworldcongress.com/）上，该公司公布了两款基于其离子阱技术的新型“企业级”量子计算机的设计。与这家总部位于马里兰州的公司以前的系统不同，两者都被设计成适合标准服务器机柜，并与传统的计算基础设施集成。

Forte Enterprise将从明年开始上市，其特点是有35个“算法量子位”（AQ），这是该公司发明的一种指标，用于表示处理器中可用于有用工作的量子位数量，而不是物理量子位的绝对数量。与该公司现有的Forte计算机实现的29 AQ相比，这是一个适度的性能提升，但新设备将容纳八个服务器机柜，这意味着尺寸减少了40%。该公司表示，到2025年，它将推出64-AQ Tempo，它将只适合三个机柜，是该公司第一个在某些任务上优于经典计算机的系统。

首席执行官Peter Chapman表示，向行业标准外形的转变是该公司努力让量子计算机更实惠的一部分，既要确保它们与现有的计算基础设施兼容，又要使它们更容易制造。他说：“我们不仅试图制造高性能、尖端的机器，还试图遵循摩尔定律来降低每一代人的成本。”

Chapman说，考虑到该公司以前的电脑大约有5英尺（1.5米）宽，转换到19英寸宽（48.3厘米宽）的服务器机柜需要进行重大的重新设计。特别是，其设备核心的光学组件不得不大幅收缩。与谷歌和IBM制造的量子计算机不同，后者使用超导电路来创建量子位，IonQ使用一种特殊的芯片来隔离单个镱离子，并使用电磁场将其固定到位。量子位是通过向它们发射激光来编程的，这需要大量的光学硬件。

Chapman说，在以前的机器中，这涉及到放置在一个大约有冰球桌大小、重约一吨的平台上的大块光学部件。现在已经被微光学和硅光子学的混合所取代，目标是最终将所有子系统转移到硅光子力学。

IonQ的新机器不会是第一台机架式量子计算机。2021年，奥地利因斯布鲁克大学和一家名为Alpine Quantum Technologies的子公司的研究人员推出了一款29量子位捕获离子计算机，可以放入一对服务器机柜中。AQT首席执行官、该大学研究员Thomas Monz表示，目前还没有足够的关于新电脑的细节来对其进行有意义的评论。

但Monz表示，向机架式外形的转变表明IonQ的商业模式发生了转变，从通过云销售对其设备的远程访问转向了硬件销售。这可能会使扩大收入变得更具挑战性，因为与其在同一硬件上为许多用户提供服务，不如为每个新客户构建新设备。

目前，IonQ在自己的设施中托管设备，并允许客户通过亚马逊、谷歌和微软云服务访问这些设备。Chapman说，部分问题在于，供应商目前没有量子硬件的服务级别协议，这些协议可以保证客户的可用性和性能达到一定水平。这在很大程度上是因为这需要大量的量子计算机来平衡负载，而目前该公司每一代只有一台设备同时运行。

Chapman说：“因此，有时，如果队列中有大量的工作，你可能需要等待数小时才能完成你的工作。要把东西投入生产，你肯定必须解决这个问题。”

Chapman表示，该公司最终希望将大量机器出售给云合作伙伴，以提供更可靠的量子云服务。但他的团队也认为，对于很多公司来说，一台专用的现场量子计算机是有意义的。

“We’re trying to not only build high-performance, cutting-edge machines, but also following Moore’s law in reducing the cost of every generation.”

—PETER CHAPMAN, CEO, IONQ

Chapman说，任何实时应用程序，如量子计算机的金融数据分析，都是可能的候选者。他补充道，量子化学中也有一些计算可以一次运行数月，这在云计算中并不容易。

Chapman承认，Forte Enterprise不会从事这类工作。虽然它将能够支持大约1000个纠缠门，但该机器本质上仍然是一个研究设备。Chapman说，它的目的是为客户提供一个平台，让他们开始为Tempo开发应用程序，该公司确实希望Tempo在某些问题上优于经典计算机。

IonQ已经签署了一份向瑞士量子技术中心QuantumBasel提供Forte Enterprise和Tempo的合同，上周还宣布与美国空军研究实验室达成2550万美元的协议，为其位于纽约州罗马的工厂提供两个系统，计划于2024年上半年开业。