在量子計算默默耕耘五年的家電大廠現身！霍尼韋爾欲用離子井技術壓倒IBM和英特爾！_風聞

知名美國家電大廠Honeywell在過去的幾個月裏宣佈其在基於離子阱(Iron Trap)技術的量子計算已經獲得突破，即將推出可用的量子通用計算系統。

一家專門做日常家電的大廠怎麼會和一直被認為是未來尖端科技的量子計算扯上關係？

Honeywell集團本身除了家電產品以外，也在各類先進工程服務、航天技術有相當深的着墨。早在二戰時期，Honeywell就與美國軍方有着緊密的合作關係，為軍方生產飛行用品並提供特殊材料業務，而後來和AlliedSignal公司合併，也為集團引進航天與汽車等先進工程領域的技術。

早在消息公佈之前，Honeywell已經在量子計算項目方面投入達5年之久，而其進軍量子計算的初衷，主要還是和IARPA(Intelligence Advanced Research Projects Activity)的合作，以針對政府需求以及軍工業為主，因此Honeywell一直保持低調。

IARPA屬於美國情報部門領導的技術研發負責部門，主要負責工作是是挑戰各種先進技術領域，從而為國家帶來壓倒性優勢。IARPA牽扯到的領域相當多，包含數學、計算機科學、物理、化學、生物學、神經科學、語言學、政治學甚至心裏學。而在計算領域方面，IARPA主導了量子計算、超導計算、機器學習等目前極為熱門的領域。

與另一個知名的美國國防部高級研究院DARPA的最大不同之處，IARPA是着重於國家情報需求，而不是實際的軍事或戰場相關科技研究。

回到正題，Honeywell作為成功的美國公司，在接受了IARPA的委託之後，就投入資金從事相關的研究，雖然Honeywell的產品技術領域與計算有不小的差距，但量子計算各家起步都差不多，基本上都是從理論驗證開始，因此差距並不大。而與其他量子計算方案採用的超導量子、退火技術、拓樸量子相較之下，Honeywell選擇了一條不尋常的路，也就基於離子阱的量子計算方式。

離子阱，又稱離子陷阱，是一種利用電場或磁場將離子（即帶電原子或分子）俘獲和囚禁在一定範圍內的裝置，離子的囚禁在真空中實現，離子與裝置表面不接觸。應用最多的離子阱類型有「保羅離子阱」（即四極離子阱，沃爾夫岡‧保羅）和彭寧離子阱。

離子阱是用於實現量子計算機另一種候選技術。傳統計算機以電位的高低表示位元0和1，而量子計算機以粒子的量子力學狀態，如原子的自旋方向等表示0和1，稱為「量子比特」。離子阱則是利用電極產生電場，將經過超冷處理的離子囚禁在電場裏，藉以實現量子比特元。

Honeywell在與IARPA合作之後，後續基於初期研究成果，建立了多達六種的量子計算設備。

由於目前市面上可見的量子計算架構都沒有選擇離子阱，包括IBM、英特爾、Google等，都是基於超導半導體技術，這也讓Honeywell顯得特立獨行。不過Honeywell並不是唯一一家使用離子阱研發量子計算的公司，前陣子相當出名的IonQ公司也使用的類似的技術基礎。

離子阱的特性是原子水平結構極為一致，因此基於該技術的計算架構的最大優點在於噪聲極低，同時，基於此技術的量子計算可以在運行時連接到彼此不同的配置。不過離子阱是相當新穎的技術概念，不若超導量子技術般歷史悠久，也沒有半導體量子計算已經被證明的量產能力和可擴展性，但其仍不失為一種相當有趣的技術。

截至2018年底為止，Honeywell仍嘗試在離子阱的技術基礎上堆棧不同的架構，包括離子的一維數組以及使用二維陣列。二維陣列在量子比特的數量限制上遠優於前者。

根據報道，Honeywell量子計算原型的單量子比特保真度已經高達99.997%，已經是業界最好的表現，甚至高於IonQ的99.97%。該公司的量子解決方案集團負責人Tony Uttley表示，其量子阱量子計算的量子比特能夠達到這麼高水平的表現，主要還是得力於公司在原子物理學與光學技術的多年技術積累與精密控制能力。

Tony Uttley

不過，Honeywell並沒有揭露雙量子比特的保真度，而這個指標被認為是對量子計算更好的通用度量標準。

Tony Uttley和他的團隊規模約上百人，組成分子包含物理學家、工程師以及技術人員，雖然該公司並沒有公佈相關的產品路線圖，不過他表示，希望能在2019年底之前推出一個測試平台系統，好讓相關的研究人員、物理學家以及業界能夠訪問、驗證。

Tony Uttley表示，量子計算最終會對所有的跨產業公司產生顯著的影響，這些公司早晚都要搞清楚量子計算在其業務領域所產生的影響，因此趁早了解會是最好的選擇。而Honeywell不只要站在領導地位，更要影響未來量子計算的研究與技術走向，掌握市場先機。