英国国防部正加快将量子计算机用于战场

光子盒研究院出品

今天，据BBC报道，英国国防部(MoD)已经获得了政府的第一台量子计算机[1]。量子计算机可以非常快速地进行非常复杂的计算，从而解决经典计算机无法解决的问题。

英国国防部正在与光量子计算公司ORCA Computing合作，探索量子技术在国防中的应用。英国国防部国防科学技术实验室(DSTL)的Stephen Till表示，这是一个“里程碑式的时刻”。

萨塞克斯大学量子技术中心主任Winfried Hensinger教授评价道，量子计算机的真正潜力还需要很长时间才能完全实现。“它们实际上还不能解决任何实际问题。如果能将这台机器扩展到非常大的系统大小，它们将使你能够衡量在量子计算机上工作的可能性。”

但他补充说，量子计算的前景，以及国防部对它的探索，仍然具有重要意义。

“量子计算几乎可以在任何行业领域产生颠覆性影响，例如，在防守方面的很多问题，优化都可以发挥巨大而重要的作用。”

ORCA Computing的联合创始人和首席执行官Richard Murray表示，尽管关于量子计算的现实和能力存在争议，但该公司与国防部的合作是“重要的信任投票”。“我们与国防部的合作为我们提供了亲身实践的密切互动，与真正的硬件一起工作，这将帮助我们共同发现这项革命性新技术的新应用。”

Richard Murray和ORCA量子计算机

英国国防部将与ORCA的小型PT-1量子计算机一起工作，该公司称这是同类中第一台能够在室温下运行的计算机，而不是需要低于零的环境来保持热敏量子比特的冷却。ORCA系统使用光子，可用于优化图像分析和决策等机器学习任务。

Till说，使用Orca的量子计算机将加速国防部对该技术的理解。“我们希望Orca系统能够显著改善延迟——即我们可以读写量子计算机的速度，”他说。

ORCA发明了一种新的光量子计算方法：由ORCA团队开发的量子存储技术允许存储单个光子。这很重要，因为光子的纠缠本质是概率性的，扩大量子系统时，“概率与你背道而驰”。这类似掷骰子的结果概率：在骰子上掷出6的概率为1/6，然而连续掷出数百个6的概率几乎为零。

ORCA的架构可以在成功操作后保持量子存储器——类似于“缓冲区”的东西，这种量子存储设备为建立大型纠缠态开辟了一种新方法。

ORCA量子处理器的3D渲染图。

“光量子比特最有趣的特性之一是它们‘在飞行中’，”Murray声称，这为系统创造了一个时间维度，可以用来容纳额外的量子比特：“可以对一个光源进行脉冲，这样它就可以在一根长度的光纤内的链中产生多个光子。”

这是ORCA用来增加系统可以产生的量子比特数量的一种方法，而不会增加大量的设备开销。“一个高效的光源可以产生一百万个光子的链，虽然它不会被纠错，但早期结果表明，这可能是一种有吸引力的量子系统扩展方法。”

参考链接：

[1]https://www.bbc.com/news/technology-61647134

[2]https://thequantuminsider.com/2021/04/08/tqd-exclusive-interview-with-richard-murray-ceo-of-orca-computing/