10月15日，美国中性原子量子计算领军企业QuEra Computing宣布获得了“关键战略合作伙伴”——Google Quantum AI的投资。这项投资是QuEra开发可扩展的实用级容错量子计算机的旅程中一个重要的里程碑。关于投资的具体数额，双方并未透露。
此前，谷歌主要是依靠其量子人工智能部门Google Quantum AI来研究和开发量子技术，这还是谷歌首次投资量子计算公司。
作为一家中性原子量子计算公司，QuEra的技术路线与Google Quantum AI并不相同，这家低调的公司为什么能得到谷歌的青睐？
2024年9月，光子盒发布了《2024上半年全球量子计算产业高质量发展展望》半年报。报告说明，2024上半年，超导、离子阱、中性原子、光子、半导体等多种技术路线持续发展，尤以中性原子路线最为突出。
众所周知，量子比特数的增加可以指数级提升量子计算机的计算能力，因此量子比特数的规模对于实现量子纠错和执行复杂的量子算法至关重要；量子比特的相干时间越长，量子信息的存储和处理就越稳定，量子计算的准确性也就越高。因此，量子比特数与相干时间都是构建实现量子计算机的核心参数。
2024上半年，中性原子路线在量子比特数和相干时间方面取得了重大突破，刷新了记录。比如，加州理工学院利用光镊阵列囚禁了6100多个中性原子；阵列内超精细量子比特的相干时间为12.6秒。
谷歌构建量子计算机所采用的技术路线一直是超导量子计算。Google Quantum AI表示，对QuEra中性原子技术的投资“增加了谷歌在超导量子比特方面的主要工作组合”。因此，谷歌对QuEra的投资可能透露出一个重要信号：谷歌也要进军中性原子量子计算了！此举亦是对QuEra既有成果与业界地位的高度认可——特别是在中性原子领域。
事实上，Goole Quantum AI并非唯一一家希望能够通过与QuEra合作来接触到中性原子量子计算技术的美国核心科研单位。9月4日，美国国家能源研究科学计算中心（NERSC）宣布延长与QuEra Computing的合作伙伴关系，双方将继续研究可用于构建量子计算设备的中性原子技术，并计划在明年为一些用户更好的提供中性原子量子计算接入。
美国国家能源研究科学计算中心明确说，当他们发现美国能源部（DOE）下属的实验室尚未能接触到商业化的中性原子技术时，首先就考虑要与QuEra合作来获取中性原子量子计算技术——因为QuEra的研究成果及其技术路线尤为有前景。
相比于其他量子计算候选体系，基于里德堡态相互作用的中性原子量子计算具备以下三个显著优点：
a.相干时间比较久：中性原子体系采用原子基态超精细能级的磁子能级编码量子比特，目前中性原子体系中单比特相干时间已超过12.6秒，这一指标超过了目前大多数量子计算候选体系。
b.可控的相互作用：基于里德堡态原子的偶极-偶极相互作用是一个长程的、强度比基态相互作用大12个量级的相互作用，可有效控制两比特逻辑门的操控时间，并通过多种方式来进行调整。
c.良好的扩展性和构型灵活性：中性原子体系可集成数千个单原子，并且其构型灵活可变，结合里德堡态原子的多比特逻辑门，可有效优化并提高算法的适应性。
QuEra Computing是一家专注于使用中性原子技术开发量子计算机的公司，总部在波士顿，由哈佛大学教授Mikhail Lukin以及麻省理工学院教授Vladan Vuletić等联合创办。QuEra的核心技术源自哈佛大学-麻省理工学院超冷原子中心。目前，QuEra运营着世界上最大的公开可访问的量子计算机，该计算机可以通过主要的公共云平台访问并进行现场交付。
自成立以来，QuEra一直十分低调，直到2021年宣布推出了256量子比特的中性原子量子模拟器Aquila。这台设备由由Lukin领导的哈佛-麻省理工团队开发，并于2021年11月通过量子计算服务平台Amazon Braket提供给用户。
在技术进展方面，QuEra Computing不断实现新的里程碑。2022年5月，QuEra与哈佛大学、麻省理工学院和因斯布鲁克大学等合作，展示了一款具有289个量子比特的中性原子处理器。该处理器采用了在两个空间维度上布局的里德堡原子阵列，进行了针对最大独立集问题的量子算法实验。
随后，在2023年12月，由QuEra、DARPA、哈佛大学组成的联合团队宣布成功开发了一台量子计算机，该计算机拥有当时最多的逻辑量子比特，能够控制280个物理量子比特。这一成就超出了IBM预期的效果20倍，为早期量子纠错计算和大规模逻辑处理器的发展奠定了基础。
2023年9月，QuEra与韩国科学技术院（KAIST）以及韩国世宗特别自治市签订了合作协议，旨在推动世宗市量子产业生态的建设和发展。该协议涉及建设量子计算产业的基础设施、开展教育计划、促进国际学术合作以及争取政府的公共采购项目，以此支持韩国在量子计算领域的战略进展。
2024年3月18日，阿联酋的系统集成商ITQAN与QuEra宣布建立合作伙伴关系，目的是加快在阿联酋部署中性原子量子计算技术的实际应用。
在2024年4月，QuEra接到了来自日本国家先进工业科学技术研究所（AIST）的一份价值65亿日元的订单，要求在该研究所位于筑波的量子人工智能技术全球业务研发中心（G-QuAT）安装QuEra的中性原子处理器。
2024年5月，QuEra宣布将扩展其波士顿总部的规模，增加一倍的空间，以应对业务的迅猛增长，并满足来自美国、欧洲和亚洲对其量子计算机一直上升的需求。
随后，在2024年6月，巴西的主要科学技术机构Venturus宣布与QuEra建立合作，双方将共同引领拉丁美洲的量子创新。合作的重点是新成立的Venturus量子卓越中心（CoE），该中心将成为创新量子计算项目的开发中心。目标是在巴西建立一个全面的量子计算生态系统，促进专业人才的培养和应用研究的发展。
2024年8月，QuEra推出了QuEra量子联盟合作伙伴计划，旨在加快中性原子量子计算机的开发、部署和应用，以应对全球最具挑战性的计算问题。通过量子联盟的成立，QuEra期望与顶尖的技术和解决方案公司合作，为全球组织提供卓越的量子计算体验。
速览近期量子计算领域的科研成果，我们得知Google Quantum AI团队接连发表了三项重磅研究成果，它们涉及的具体问题各不相同，但都同样可圈可点，为量子界带来了震撼一击。
8月24日，Google Quantum AI团队与加州大学、苏黎世联邦理工学院、耶鲁大学等12家欧美核心科研单位合作，展示了可明显降低错误率，还可以在低于有效量子纠错的关键阈值下运行的表面码。如果对其进行扩展，设备性能足以实现大规模容错量子算法所需的运行要求。
10月9日，谷歌在《Nature》上发表了一项研究，并得出结论：无需完全容错，含噪中等规模量子计算机亦可击败经典超级计算机。研究团队在Google的67量子比特芯片Sycamore上进行实验，通过实现随机线路采样算法，证明了借助交叉熵基准测试可以观察到两个相变，并用统计模型从理论上解释了这一点。研究团队提出了一个在弱噪声相内使用67个量子比特进行32个周期的随机线路采样实验，证明当在特定条件下运行时，含噪量子计算机可能会进入所谓的“稳定的计算复杂相”，并在某些任务中击败当今的超级计算机。
10月11日，Google Quantum AI的研究团队在《Physical Review Letters》上发表了一项研究。通过引入一种受强化学习启发的方法，研究成功校准了解码器的先验知识，明显降低了逻辑错误率。在Google Sycamore处理器上进行的重复和表面代码记忆实验中，该方法的解码精度分别提升了16%和3.3%，超过了现有的最佳无校准方法。
由此观之，Google Quantum AI与QuEra的合作堪称两股“量子顶流”的汇合。
对于QuEra来说，这项投资将有利于加速中性原子领域的技术进步，比如提升提供量子计算解决方案所需的量子纠错能力，以及帮助QuEra加速实现于2024年1月公开的战略路线图。
2024年，推出具有10个逻辑量子比特、独特的横向门功能和超过256个物理量子比特的量子计算机；2025年，推出具有30个逻辑纠错量子比特的增强模型；2026年，推出具有100个逻辑量子比特和超过10000个物理量子比特的第三代量子校正模型。
“来自Google Quantum AI的这项投资，加上将在未来几周内宣布的额外融资计划，使我们也可以更好地执行量子愿景与公司战略，并将QuEra定位为公认的基于中性原子的量子计算解决方案的市场领导者，”QuEra临时首席执行官Andy Ory表示，“Google Quantum AI是量子计算领域的领导者。这项投资认可了不同量子计算技术的潜力，特别是QuEra领先的中性原子技术。”
对QuEra的投资，也标志着谷歌在量子计算领域采取多样化技术战略的新起点。
