10 亿澳元投光量子路线!史上最全面分析澳大利亚政府为何最爱 PsiQuantum

Akkio
2024-09-05 11:41:43

 

摘要:澳大利亚选中知名美国量子计算初创公司 PsiQuantum ,对其进行近 10 亿澳元的巨额投资,可以看作是投出了一张对光量子计算技术的真金白银的信任票。

 

前段时间,澳大利亚联邦政府和昆士兰州政府宣布,将在未来 10 年内,以赠款、贷款和股票购买的方式,为美国光量子计算公司 PsiQuantum 提供高达 9.4 亿澳元(约合 6.2 亿美元)的资助,目标是在布里斯班建造全球第一台可商用的容错量子计算机。‍

 

总理 Anthony Albanese 向媒体发表讲话

 

当澳大利亚政府采取风险投资者般的做法,宣布向一家美国光量子计算公司投入如此多的公共资金后,一石激起千重浪。

 

比如澳大利亚政府为何重金押注光量子计算?为何被选中的是 PsiQuantum?交易背后又是否存在隐情?

 

这些疑问如同一个盲盒,让人忍不住想一探究竟。

 

1.一场“紧迫”的重金押注

 

新技术的商业化,是实现生产力持续增长的关键

 

在这一点上,澳大利亚有发言权,因为吃过亏,也见过尖子生的答卷。 以半导体制造业为例,正是由于政策等方面忽视,澳大利亚错过了本土半导体制造业发展的有利时机,使得相关产业外移,抱憾至今。 而作为尖子生的美国,交出过非常漂亮的答卷。

 

2008 年,受全球金融危机影响,汽车产业面临严峻考验,美国需要采取新的手段,在经济复兴的同时,保住自身作为全球制造商的竞争力优势。

 

其中一个手段,是支持特斯拉。

 

在政府的干预下,特斯拉通过一系列补贴和税收抵免,获得美国联邦和州政府高达 3 亿美金的财政支持,进而加大研发力度,一跃成为全球最有价值公司排名榜第七位,有力推动了美国汽车业的电气化转型。

 

而后,特斯拉又通过 ATVM(先进技术车辆制造计划)的支持,推出零排放的全尺寸电动车,不仅自己成为美国乃至全球电动汽车市场的绝对领导者,也帮助美国坐稳电动汽车行业的领先地位,成为电池、计算机视觉等相关领域的领导者。

 

类似的例子还有很多,比如太空竞赛期间,美国政府通过合理调配私营公司的技术资源,率先实现人类登月壮举,奠定了美国航天大国的地位,推动了数字科技领域的重大进步。

 

 1969年7月,阿波罗11号

宇航员 Buzz Aldrin 站在月球上

 

前有惨痛教训,以及教科书级别的新技术商业化成功案例,澳大利亚此次对量子计算行业的投资,不仅重视程度高,而且可谓是思路清晰

 

我们把目光先转回 2023 年,澳大利亚围绕量子行业的动作,其实有一明一暗两套手法。 先是在 5 月,澳大利亚公开发布了首个国家量子战略,承诺建造世界上第一台容错量子计算机。

 

将量子发展上升到国家政略层面,目的很明确,就是判明自身核心利益、优劣势、竞争对手等,通过整合各方资源,有规划地指导政府未来的量子发展行动。

 

此谓之明线。

 

紧接着 8 月,联邦政府隐秘接洽了 21 家位于全球各国的量子计算公司,PsiQuantum 绝对是其中的重量级参选者。

 

这些由澳大利亚政府精挑细选出的优质量子计算公司,被邀请演示各自的技术和产品,并给出获得投资后的发展规划。这一意向书(EOI)程序持续了长达 6 个月,由于签署了保密协议,整个接洽过程并未进入公众视野。

 

此为暗线也。

 

正是通过这次摸底,促成了澳大利亚政府对 PsiQuantum 的投资,也因为整个过程的“不透明”,使得投资在被媒体报道后,引发了一系列争议

 

一位不愿透露姓名的澳大利亚量子计算行业运营商表示,政府去年发起的意向书 (EOI) 程序,其中措辞非常含糊,他们尚不确定政府是否正在借此意向书程序,来寻找一家量子计算公司进行投资。

 

而对于这起投资,联邦政府也尚未公布其押注 PsiQuantum 的经济影响分析或技术评估文件,股权、贷款和赠款之间的分配也被表述为是“商业机密”。

 

对于质疑,澳大利亚工业和科学部长 Ed Husic 为政府投资决策的公正性进行了辩护,称政府已经制定了“非常有条理的评估流程”,目的就是确定谁能够建造世界上第一台容错量子计算机,且投资经过了联邦和州政府的“技术,法律,商业和诚信评估”。

 

我们撇开争议不谈,澳大利亚这一套行云流水的操作,目的很明显,就是要将自己在过去 20 多年里成功积累下来的量子计算技术研究成果,转化为完全商业化、足以领先世界的产业优势。

 

这里有个问题,澳大利亚联邦政府为何不惜一意孤行,将巨额公共资金先行投向了量子计算行业,而不是人工智能、生命科学、先进材料与智能制造等其他硬科技领域呢?

 

因为与其他领域相比,量子计算具有独一无二的优势:能够成为“生产力基建”

 

基建,是能够制造生产力的生产力;

量子计算能够提供底层算力,算力能够承载和滋养更多行业生产力,称得上“生产力基建”。

 

这就是澳大利亚投资量子计算的核心出发点,重要性无需多说。

 

一个功能齐全、公共事业规模的容错量子计算机(FTQC),能使安全、气候、农业、能源、金融、交通等诸多部门收益,帮助澳大利亚建立新的主权能力。

 

当下,全球各国都在加快布局量子产业,政策、资金倾斜的力度持续增强,美国、欧洲、中国皆是如此,澳大利亚自然不敢坐以待毙。

 

未来几十年内,公共事业规模的容错量子计算机,将释放变革性的机遇和优势,引发积极溢出效应,包括新技术带来的经济效益、当地量子产业的生态系统效益、以及地缘战略利益等。

 

可以说,谁有实力承接量子计算带来的溢出效应,谁就能在未来发展中掌握主动权。

 

澳大利亚,迫切希望成为那个谁

 

“对于昆士兰州来说,这是我们的登月计划……我们的阿波罗计划。”澳大利亚财政部长 Cameron Dick 的发言,也能一瞥澳大利亚的野心。“正如阿波罗计划影响了太空旅行以及由此推动的所有科学技术进步一样……量子计算也将对信息技术产生变革性影响。”

 

到这里,我们理解了澳大利亚投资量子计算的紧迫性,但全球量子计算公司可谓佳丽三千,澳大利亚政府究竟是如何判定 PsiQuantum 足以配得上自己的野心,并允其独享雨露,这就是下面要说的内容。

 

2.缘何选中 PsiQuantum?

 

要问这世间谁的眼光最毒?投资人一定榜上有名。

 

那么,作为全球估值最高的光量子计算公司,PsiQuantum 究竟有何过人之处,再次获得迄今为止量子计算行业最大的一笔投资呢?

 

很大程度上,这跟 PsiQuantum 遵循的量子技术路线图有关:PsiQuantum 具有构建百万量子比特通用硅光子量子计算机所需的独特技术、组件和工艺

 

每一种量子比特技术都有其自身的优缺点,而 PsiQuantum 坚定的选择了光量子,因为光量子比特能够在室温下工作,不受电磁干扰,并且能够在较长时间内保持量子态,这对于构建包含 100 万个量子比特的实用化量子计算机来说,至关重要。

 

光量子比特有两种类型:压缩光和单光子,PsiQuantum 使用的是后者。使用光子作为量子比特是一个复杂的过程,在数以万亿计的具有不同频率和能量的光子中,确定单个光子的量子态是很复杂的。

 

PsiQuantum 联合创始人兼首席科学家Shadbolt 博士解释说,从光束中检测单个光子,类似于从亚马逊河的最宽处收集一滴指定的水,而这个过程发生在一个硬币大小的芯片上

 

对可用作量子比特的光子有严格的要求,因为一致性和保真度对光量子计算机的性能至关重要。因此,每个光子源必须具有高纯度、适当的亮度,并产生一致的光子。

 

为此,PsiQuantum 与全球三大晶圆代工厂之一的 GlobalFoundries 建立了合作伙伴关系。

 

硅光芯片可以使用现有的半导体制造设备制造,从而大大简化了制造过程,这对于快速实现商业化量产是一个极其重要的因素;另一个优势是,使用光子和光缆将多个光子芯片联网在一起,优于传统光量子计算的可扩展性

 

在合作中,PsiQuantum 进行了大量研究,不断改进光子元件和工艺的性能,不断进行支持该工艺的技术研究,比如光开关、光纤到芯片互连和粘合方法。据实际流片结果显示,PsiQuantum 有效提高了光子探测器的效率,从系统中丢失的光子越来越少,还将波导损耗降至极低的水平。

 

PsiQuantum 创始人 Jeremy 曾总结过公司技术路径的独特之处,那便是当所有人都在忙着扩展量子进程的时候,他们选择了一个可扩展的(半导体制造)进程,并利用它来制备量子

 

简单来说就是,PsiQuantum 的最终目标或许不会在短短几年内得以实现,产品的规模也将与数据中心或超级计算机相仿,但 PsiQuantum 技术突破更大的意义在于,它证明了可以使用现有先进半导体晶圆厂的标准制造工艺,在硅芯片上构建量子计算机的关键部件,使得光量子计算机具备可交付能力,为整个行业带来了新的思路。

 

更为重要的一点是,PsiQuantum 一直在积极探索商业化,他们的应用团队持续不断的与制药、半导体制造、航空航天、化工和金融服务领域的头部公司合作,以确保能够为客户真正解决实际问题,也收获了客户站台

 

当然还有其他因素,比如明星创始团队。 PsiQuantum 的联合创始人兼首席架构官特里·鲁道夫(Terry Rudolph),是诺贝尔物理学奖获得者薛定谔的真·外孙,他在量子物理学研究领域同样颇有建树,为 PsiQuantum 的知名度带来了一种别样提升。

 

澳大利亚首席科学家 Cathy Foley 表示,向 PsiQuantum 投资近 10 亿资金的决定,是在谨慎评估之后做出的,因为在建造商业化容错量子计算机的全球竞赛中,PsiQuantum “遥遥领先”。

 

至此,重金押注光量子计算公司 PsiQuantum 背后的逻辑线清晰可见:

 

1、经由国家量子战略的政策指导,澳大利亚誓要建造全球第一台可商用的容错量子计算机;

2、公共事业规模的量子计算系统,需要包含至少 100 万个物理量子比特,而光量子是百万量子比特的唯一答案;

3、PsiQuantum 是光量子技术路线的领跑者,尽管也有包括本国在内的潜力选手,但综合可交付、可商用、客户案例三方面要素来看,PsiQuantum 堪称最优解。

 

3.勇敢的人先看世界

 

一直以来,创新技术研究和商业化之间,都存在一个“死亡之谷”个中原因很多,比如资金缺口、技术风险、市场不确定性、政策监管等。用句中国名言来概括,天时、地利、人和缺一不可。

 

纵观当下的量子计算行业,正处于一个极度关键且微妙的阶段。 创新研究方面,引起量变的技术突破时有发生,足以引起质变的技术突破也并非没有,硬件和软件共同发展,属于是小步慢走,稳步提升。

 

商业化方面,量子计算早就摘下了“实验室专属”的标签,在特定行业开启了初步商业化,并且成效喜人。

 

可以说,子计算是一个理论先行、技术扎实、商业化应用前景明朗的行业,澳大利亚选择在这个时候发起对 PsiQuantum 的重金押注,也是认定 PsiQuantum 具备穿越量子计算商用化“死亡之谷”的实力

 

毕竟,要论可交付、可商用、客户案例三方面,PsiQuantum 鲜有敌手。 资本投资的逻辑大多冷酷,比如 PsiQuantum 或只是当下帮助澳大利亚穿越“死亡之谷”的有力跳板,随着量子计算产业未来在澳大利亚逐渐稳固,政府的支持重心,势必会回归本土量子计算公司。

 

但跳板又怎样,有句话怎么说的来着,别拿村长不当干部。

 

对于此次投资,PsiQuantum 联合创始人兼首席执行官 Jeremy O'Brien 表示 ,一台公共事业规模的量子计算机,意味着一个构建实用化计算基础设施的全新机会,下一次工业革命将从此点燃

 

“我们很高兴与澳大利亚以及昆士兰州政府合作,这将帮助 PsiQuantum 团队在履行量子计算承诺的使命中向前迈出一大步。”

 
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