未来是模拟的:初创公司InfinityQ推出新型量子计算机

　　人们通常将量子计算视为一种硬件技术，一种新型晶体管，但是减少字面量，减少临床工作和开阔胸怀也许是有道理的。

　　这是一家名为InfinityQ Technologies的计算机创业公司的前提，该公司于4月29日退出隐形模式，并承诺将利用其所有优势进行量子计算，但不会出现充满不稳定材料的零下冰箱的乏味乏味。

　　关键是采用qubit的模拟，并找到一种在比典型量子硬件少很多的硬件中做qubit的方法。

　　InfinityQ的AurélieHélouis在通过Zoom接受ZDNet采访时说：“我们可以创造出人造原子，从而使行为像量子系统的电路成为可能。” “我们的量子位是量子模拟电路。”

　　InfinityQ充分利用了以下事实：可以通过多种方式表示量子现象，例如“超位置”，其中对于一个信息，两个值可以同时存在。

　　正如格拉斯哥斯特拉斯克莱德大学物理学家斯蒂芬·巴内特(Stephen M. Barnett)所写的那样，“从量子信息论的角度来看，任何二态量子系统都可以表示一个量子比特。”

　　根据巴内特的说法，“量子比特的思想”，就像古典信息理论中的比特一样，具有与物理实现无关的普遍性。

　　因此，像霍尼韦尔的量子机器一样，量子系统也不一定是俘获离子，或者像微软在量子实验中一样，也不需要马约拉纳费米子。它可以是更简单的材料，可以产生相同的待测现象，而不会造成混乱。

　　研究主管Jean-Michel Sellier在同一次采访中说，InfinityQ的解决方案是模拟的，特别是用CMOS硅制成的芯片，没有异物。他说，神奇的秘密秘诀在于电路的连接方式。

　　塞利尔说：“我们提出了一种模拟电路，其行为与电子在λ内部的行为完全相同。” “你有一个基态和一个激发态，所以这是一个量子比特，但是我们没有使用真实的原子，而是拥有了与真实原子完全一样的东西。”

　　在提交专利文件之前，Sellerier和团队不会公开芯片的详细信息。但是可以推测一些要素。与传统的数字芯片不同，模拟电路代表电流。流量可以测量为振幅的峰值和谷值。

　　在能量流的范式下，使用模拟芯片可以在某种意义上模仿量子系统中正在测量的内容。它不同于通过模仿经典开关电子的“门”运行量子位。

　　埃洛伊斯在谈到所有传统的量子系统时说：“门范式与我们不同。” “我们现在更接近绝热和退火范式。”

　　Sellier和Hélouis描述的范例是一种在“连接主义者”或深度学习版本中出现在人工智能中的范例。这是一个能量模型。

　　所谓的模拟退火是现代深度学习的最早方法之一，可以追溯到1980年代IBM的Scott Kirkpatrick及其同事进行的实验。一个问题是由一个系统的许多组成部分组成的优化问题，一个具有很多变量的问题，例如城市之间的最佳旅行路线或芯片电路的布局。一种放宽了约束，即所谓的“加热”系统。然后通过重新应用约束，限制可能的配置来缓慢地“冷却”系统。这个比喻来自现实世界中对金属进行退火的方法，即先将金属熔化然后再缓慢冷却。

　　Hélouis解释说：“在某个时候，系统达到稳定状态，这是我们获得解决方案的地方。”

　　研究负责人让·米歇尔·塞利尔(Jean Michel Sellier)说：“我们可以利用超位置状态，但我们不需要像其他人那样纠缠。”

　　InfinityQ技术

　　塞利尔说，这种方法可以产生超位置解决方案，就像冰箱中的量子计算一样，但是不需要量子纠缠，也不需要大量的量子位来执行纠错，并且其功耗远低于量子硬件。 。

　　他说：“我们可以利用超位置状态，但是我们不需要像其他人那样纠缠。”

　　该范式是及时的，因为所谓的能量模型(全都源于1980年代柯克帕特里克的工作)在AI中越来越流行。Facebook的Yann LeCun是​​AI专家之一，最近赞扬了1980年代那些方法的优点及其持续的实用性。

　　似乎模拟和能源模型可能会像80年代一样重新流行。

　　Hélouis和Sellier开始在蒙特利尔的MILA研究所(关于人工智能的温床)来回阐述有关量子的概念时，InfinityQ初具规模，这两家公司都在为MILA传奇的AI总监Yoshua Bengio工作。

　　Hélouis的背景包括在法国海军服役16年，包括负责法国喷气式战斗机技术，并过渡到蒙特利尔的平民生活，其中包括几家已经在她看来功不可没的创业公司。她说，她偏爱照顾好一切。“在时间上的目标，这是我的座右铭，”Hélouis告诉网易科技。

　　Sellier已从研究纯粹的数学过渡到致力于物理学的半导体应用。在美国普渡大学(Purdue University)从事纳米技术的博士后工作期间，他开始对传统电子学如何导致量子计算问题有了深刻的了解。“如果减小晶体管的尺寸，问题就变成了，它们会继续工作吗?” 塞利尔解释道。“为了理解这一点，您必须了解量子力学，因此量子效应开始变得非常重要。”

　　尽管有不同的背景和性情，但二人组显然激发了彼此的好奇心，两者都因改变量子和电子学的范式而着迷。尽管她专注于完成工作，但Hélouis在能源模型的深奥本质上同样在家。尽管Sellier的职业生涯集中在深奥的概念上，但通过将其付诸实践，他显然充满了活力。Sellier说：“ Quantum令人着迷，但是如果您可以构建东西，那就更好了。”

　　“我们是Q-verse的红发继子，” InfinityQ的增长总监Jackie Hudspeth说。

　　无限Q

　　Hélouis和Sellier于两年前成立了公司。他们诱使正在蒙特利尔麦吉尔大学(McGill University)攻读MBA学位的杰基·哈德斯佩斯(Jackie Hudspeth)担任增长总监。

　　哈德斯佩斯说，她在十几岁时就发现了企业家精神缺陷，她很快就为公司的投资数据感到不安。该公司已从种子轮融资中获得了政府和天使投资人的100万美元，并且正在完成500万美元的扩展轮融资，预计后期的估值约为5,000万美元。

　　首席技术官克里斯蒂娜·卡帕诺娃(Kristina Kapanova)曾是Sellier的博士生，在量子计算以及人工智能的高性能计算和机器学习形式方面拥有丰富的专业知识。InfinityQ总共有十个人，另外还有一些外部顾问。

　　Hudspeth嘲笑说，由于不在Quantum的主流范围内，并且总部位于蒙特利尔，“我们是Q-verse的红发继子”。

　　目前的重点是证明该技术可以为客户做为云计算资源的合同工作，并且有五个活跃项目正在进行中，作为SaaS业务模型。从这个意义上讲，InfinityQ正在构建“完整的堆栈”，这是完整的量子计算机，类似于SambaNova Systems和Cerebras Systems以及其他AI初创公司正在建造的专用AI机器。

　　Hudspeth说，在这些早期项目中的应用是在财务，制药和物流方面。她说：“这些是我们的重点，我们已经有愿意付款的客户，并与大约15种不同的徽标进行了讨论。”

　　这些早期的应用程序，无论是商业应用还是其他应用程序，都是作为量子支柱的各种优化问题。Hélouis说，这有明显的投资回报。

　　Hélouis说：“我们以旅行销售员问题为基准，比传统计算机快十万倍。”

　　对于销售人员问题，Sellerier补充说：“我们现在所拥有的-我们正在改进-我们已经处于次指数执行时间”。该公司证明了正确的解决方案能够解决110个城市的问题。

　　尽管旅行推销员面临着沉重的智力挑战，但更接近商业利益的问题是诸如蛋白质对接药物发现药物之类的问题。埃洛伊斯说：“即使您减少100倍的时间，制药公司也已经为此付出了代价。” “这是一个非常复杂的问题，即使使用经典计算机，它也会变得非常复杂。”

　　对于高频交易，正在探索的应用程序是如何优化限价单的执行以及证券异国定价的风险评估。

　　她说：“这肯定会加快蒙特卡洛问题的发展，尤其是在金融领域，并且可能会造成破坏性影响。” “我们正在完成一种量子模拟随机数发生器的开发，并将其应用于网络安全领域。”

　　Hudspeth说，复杂材料的形成是另一个有前途的领域。Hélouis说，其他还包括“信号分析中的完全变换计算”和快速傅里叶变换。“这是公司非常感兴趣的东西。”

　　在这些项目中，有一个与欧洲的EuroHPC保加利亚中心签署的谅解备忘录， 旨在将芯片与在建的机器集成在一起。

　　InfinityQ现有的模拟芯片在加拿大本地生产，其计划是使用传统的CMOS晶体管缩小来达到越来越大的电路密度-当然，这远远快于主流量子乘以其量子位的速度。

　　Hélouis说：“其想法是缩小技术以增加更多的量子比特来扩展技术并增加更多的功能。”

　　“目前，我们有一百多个量子比特，而我们的想法是明年达到10,000个量子比特。”

　　随着公司实现越来越小的电路小型化，它将提供其本地版本的计算机，“为那些希望拥有更多控制权的大型客户(如大型银行)提供混合SaaS模型”。

　　埃洛伊斯说，该公司已经在与国防公司进行谈判。“拥有芯片的美妙之处在于它可以集成到设备中，发射到太空中，或者远程部署在轮船或飞机上，或者远程部署在阿富汗或任何需要处理数据的地方。”