IonQ是一家成立于2015年的初創公司，總部位于美國馬里蘭州，專注基于離子阱技術路線開發，包括軟件和硬件在內的全棧量子計算產品。2020年7月，在中國“量子通信第一股”國盾量子上市之后，IonQ緊隨其后于2021年3月成功在紐約證券交易所掛牌上市，率先摘得“量子計算第一股”的桂冠。

離子阱量子處理器概念圖（圖片來源：Forbes）

創辦IonQ是“跳崖”一搏

IonQ公司科研團隊源自美國馬里蘭大學和杜克大學，兩位創始人在成立公司前均是離子阱量子信息處理領域的學術大牛。聯合創始人兼首席科學家——克里斯·門羅（Chris Monroe）曾是美國馬里蘭大學物理學教授，聯合量子研究所成員，獲得過美國青年科學家與工程師總統獎（PECASE）。1987年，門羅從麻省理工大學（MIT）物理學本科畢業后，加入了科羅拉多大學（University of Colorado） 卡爾·威曼（Carl Wieman）和埃里克.康奈爾（Eric Cornell）的實驗室（這兩人后來獲得了諾貝爾物理學獎），研究前沿的激光冷卻和原子阱囚禁技術。

在博士后生涯結束后，門羅又入職美國國家標準與技術研究所(National Institute of Standards and Technology)，在另一位諾貝爾獎得主大衛·維因蘭德(David Wineland)的指導下，研究用量子效應制造更精確的原子鐘。這段工作經歷讓門羅意識到，他已可以從理論層面證明利用量子力學的計算機可以解決傳統計算機無法解決的問題，如分解數字和破譯密碼等，但他還需要一位工程師幫助他將物理理論付諸實踐。

金正尚（左）和克里斯?門羅（右）(圖片來源：IonQ官網）

于是，門羅找到了杜克大學電氣與計算機工程系以及物理學教授，金正尚（Jusang Kim）。同樣專注于離子阱量子信息處理的金正尚，憑借在工程領域的專業技能與門羅形成了完美互補。從2009年開始，兩人在政府資助下攜手開發基于離子阱技術的量子計算機。2015年兩人聯合創立了IonQ公司，用門羅的話說是“攜手跳下了懸崖”，開始了他們量子計算機的商業化之旅。

公司一經成立，便吸引到美國新創企業協會（New Enterprise Associates）的200萬美元種子輪投資，并在隨后的三年先后從GV、亞馬遜和美國國家能源局獲得共2000萬美元資助。成果是2018年12月，公司宣布成功建造了兩臺具有160個存儲量子比特，和79個運算量子比特的離子阱量子計算機，已然超越谷歌當時在測試的72量子比特的Bristlecone處理器的超導量子計算機。另一個突出優點是，IonQ的量子計算機并不需要在極低溫環境下工作，室溫條件即可運行，且具有可編程性。這臺量子計算機所用的捕獲技術是捕獲了懸浮稀土元素鐿的單個原子，并使用精確瞄準的激光束存儲、處理信息并從原子中檢索信息。

幾天后，門羅在QC Ware主辦的量子行業大會（Quantum to Business Conference）上披露了更多關于其首臺離子阱量子計算系統——IonQ System One的技術細節，并對比了其與IBM和Rigetti兩家超導路線量子計算機的基準算法表征結果（由第三方調查機構提供數據）。IonQ獲得了全勝，甚至在BV10算法中只有IonQ的計算機得出了最終計算結果。而在此次展示之前，主流媒體對于量子計算技術路線的探討幾乎是一邊倒的傾向超導路線，如今IonQ以一己之力將離子阱這一“小眾”路線帶入公眾視野。

基準算法比較（圖片來源：IonQ在Q2B大會上的展示）

“離子阱”彎道超車“超導”量子計算

2019年，憑借出彩的技術參數，IonQ順利獲得了由三星和阿布扎比穆巴達拉聯合領投的5500萬美元投資，并與微軟與亞馬遜建立合作，搭建了量子計算云平臺，使部分用戶和研究者可以通過云接入其量子計算系統。與此同時，公司還吸引到時任亞馬遜Prime工程總監彼得·查普曼（Peter Chapman）加盟成為公司的CEO。

查普曼的父親是一位NASA的宇航員，他從小便對前沿科技充滿了興趣與好奇。16歲起，他便開始在MIT的人工智能實驗室進行研究工作，在過去40年的軟件工程職業生涯中，他曾創立電子游戲公司，發明了世界上第一個用于股票和商品市場的全自動算法交易系統，幫助亞馬遜實現了隔天送達服務。查普曼的夢想是實現通用人工智能，也就是強AI——能夠匹配人類學習和理解能力的系統。量子計算讓他看到了希望：查普曼認為量子計算機可以模擬神經元突觸之間的化學作用，從而使強AI成為現實。

2020年10月，公司宣布開發出世界上功能最強大的量子計算機，該計算機搭載32個低量子門錯誤的完美量子比特，量子體積達400萬，這遠超過了霍尼韋爾在前一天剛剛發布的128量子體積的量子計算機。

IonQ第二代量子計算機（圖片來源：IonQ官網）

新機型發布后一個月，IonQ宣布在馬里蘭州的探索區擴建了2200平方米的量子數據中心，用于容納這臺目前最先進的量子計算機，還挖來谷歌量子工程團隊的戴夫·培根（Dave Bacon）和劍橋量子計算公司（CQC）的前首席商務官丹尼斯·拉夫納（Denise Ruffner），分別擔任軟件部門和業務發展部門的副總裁。在新場地和新鮮血液的加持下，IonQ于兩個月后正式發布其量子計算機發展藍圖，闡明在2023年之前部署聯網的模塊化量子計算機的計劃，并預計于2025年讓量子計算機取代超級計算機解決重大問題。

IonQ計算機研發路線圖（圖片來源：IonQ官網）

進入2021年，蟄伏了6年的IonQ開始在商業化的道路上加速狂奔。首先是年初再獲700萬美元的B輪附加融資,投資者包括洛克希德·馬丁、德國博世風險投資公司和Cambian Capital 。接著在2021年1月，IonQ宣布與韓國量子信息研究支持中心(Q中心)達成為期三年的聯盟合作關系，使韓國各地開展的研究和教學活動都可以使用IonQ的離子阱量子計算機，促進韓國量子信息科學技術發展。

2021年3月，IonQ又與dMY Technology Group III 簽訂并購協議，通過SPAC方式IPO上市，成為“量子計算第一股”。公司表示將用上市籌得的資金，研發一種大小類似于Xbox游戲機且能在室溫下工作的量子計算機，以及一種可聯網的模塊化的量子計算機，兩款產品預計到2023年完成并發布。

2021年4月，IonQ宣布將旗下量子計算平臺與IBM的開源量子軟件開發工具包Qiskit全面整合，包括政府、企業、創業公司等在內的Qiskit用戶無需編寫任何新的代碼，就可直接向IonQ高連接性高保真度的11量子比特系統提交程序。商用落地方面，IonQ表示他們已與能源風險投資公司共同探索利用量子計算力量對抗氣候變化問題；與現代汽車公司和起亞公司等客戶達成戰略合作，解決材料設計、供應鏈物流等棘手問題。

IonQ的上市材料顯示，公司2021年的收入預計為500萬美元，未來五年的年均復合增長率為150%，預計在2025年實現盈利，在2027年實現現金流盈虧平衡。展望未來，如dMY首席執行官尼依格羅·德瑪西（Niccolo de Masi）所說：“?IonQ的路線有可能代表著計算機的未來，它具有極大地改變我們的世界的能力。”

文：Chelsea

編輯：王珩?

總結

以上是生活随笔為你收集整理的量子计算第一股IonQ：“小众”离子阱如何弯道超车的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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