5 найкращих квантових обчислювальних компаній 2025 року

Квантові обчислення в 2025 році

Квантові обчислення включають використання квантової фізики для виконання обчислень, що відрізняється від звичайних методів обчислення на основі напівпровідників. Замість генерування 0 і 1 (без струму або струму) він використовує «квантові біти», які називаються кубітами, де дані про частинки є або 0 І 1 одночасно, 1 або 0.

Це може змінити правила гри для дуже складних обчислень, таких як кліматичне моделювання, криптографія або 3D-конфігурація складних молекул, таких як білки.

джерело: IonQ

Це також вимагає зовсім іншого типу апаратного забезпечення, ніж «звичайні» обчислення, сфера, яка все ще знаходиться в зародковому стані, схожа на перші мікропроцесори в 1970-х роках.

Ви можете прочитати більше про те, що робить квантові обчислення такими унікальними, а також про складність створення основного способу виконання обчислень у «Сучасний стан квантових обчислень".

Останні віхи

Від першого підтвердження концепції кілька років тому останнім часом було досягнуто чимало віх, а також піонерські кроки в абсолютно нових способах створення квантових обчислень:

• Використання алмазу для генерації кубітів.
• Наномеханічні резонатори для вимірювання кубітів.
• Гармонічні осцилятори для виходу за межі кубітів, використовуючи квантові стани безперервної змінної (CV).
• Розробка QPU (квантових процесорів).
• Квантова телепортація даних через звичайне оптичне волокно.
• Нові магнітні надпровідні матеріали для створення квантових логічних елементів.
• Двовимірний надпровідний матеріал для створення надпровідних кубітів із низькими втратами.
• Фотонний сифтер для створення повністю оптичних квантових комп'ютерів.

Усі ці досягнення поки що здебільшого є академічними та здійснюються в лабораторіях, але, ймовірно, будуть швидко інтегровані в розробку квантових комп'ютерів провідними компаніями в цьому секторі.

Особливо, коли гонка за виробництвом першого масштабованого комерційного квантового комп’ютера розгорається, який миттєво стане хітом для міністерств оборони, фінансових установ, фармацевтичних компаній і провідних дослідницьких інститутів.

Ось 5 найкращих компаній квантових обчислень у 2025 році.

1. Алфавіт / Google

Google дуже активно займається квантовими обчисленнями, в основному через свою лабораторію Google Quantum AI і кампус Quantum AI у Санта-Барбарі.

Квантовий комп'ютер Google увійшов в історію у 2019 році, коли компанія заявила про досягнення «квантової переваги» за допомогою своєї машини Sycamore. Машина виконала обчислення за 200 секунд, на які звичайний суперкомп'ютер витратив би 10,000 XNUMX років.

Це тепер карликове продуктивність свого найновішого чіпа Willow. Верба це перший квантовий обчислювальний чіп із настільки низьким рівнем помилок, що чим більше кубітів ви додаєте, тим менше помилок ви отримуєте. Це робить його першим масштабованим проектом квантового чіпа.

Але, мабуть, найбільший внесок Google буде в програмне забезпечення, діяльність, де вона має вражаючий досвід, насправді кращий, ніж у апаратному забезпеченні (пошук, GSuite, Android тощо).

Квантовий штучний інтелект від Google вже пропонує набір програмного забезпечення, призначеного для допомоги вченим у розробці квантових алгоритмів.

Він також відкрито виступає за "дослідників, інженерів і розробників, щоб приєднатися до нас у цій подорожі, перевіривши наші програмне забезпечення з відкритим кодом та освітні ресурси, включно з нашими новий курс на Coursera, де розробники можуть навчитися основам квантової корекції помилок і допомогти нам створити алгоритми, які можуть вирішити проблеми майбутнього."

Завдяки такому відкритому підходу, Google зараз є лідером у сфері апаратного забезпечення та хмарних рішень. Google може бути однією з компаній, які встановлюють стандарти для програмного забезпечення для квантових обчислень та квантового програмування, що надає їй привілейоване становище для керування майбутнім розвитком цієї галузі.

Загалом Google прагне до амбітного графіка інновацій, з нетерпінням чекаючи таких кроків, як довгоживучі кубіти та збільшені квантові комп’ютери, які збільшать загальну кількість кубітів у 1000 разів і поділять рівень помилок на 10,000 XNUMX.

джерело: Квантовий штучний інтелект Google

Тим часом, рішення на основі штучного інтелекту, включаючи безпілотні автомобілі Waymo, можуть стати новим двигуном доходів для Alphabet, який досі займає надзвичайно домінуючі позиції в індустрії пошуку та реклами.

Ви можете дізнатися більше про діяльність Google, не пов’язану з квантовою діяльністю, особливо про рекламу та ШІ, у нашому спеціальному звіті за грудень 2024 року.

2. International Business Machines Corporation

International Business Machines Corporation (IBM) була провідною силою, яка стояла за комерціалізацією першого мейнфрейму. Однак у класичних обчисленнях він відстав від інших технологічних гігантів, таких як Apple (AAPL ), TSMC (TSM )і NVIDIA (NVDA ).

Однак він знаходиться на передньому краї розвитку квантових комп’ютерів. Наприклад, вона розробила свій 127-кубітний квантовий комп’ютер «Eagle», за яким послідувала 433-кубітна система, відома як «Osprey».

І це зараз а потім «Кондор», квантовий процесор із 1,121 надпровідним кубітом заснований на технології перехресного резонансного вентиля, разом із «Heron», квантовим процесором на самому краю поля.

Забігаючи вперед, IBM вже оголосила про свою наступну важливу мету, очікуючи, що її поточні квантові чіпи «переростуть» поточну інфраструктуру.

Ця мета відома як «IBM Quantum System Two»; модульна система, яка має потенціал підтримувати до 16,632 3 кубітів за допомогою модульної системи, що поєднує до XNUMX квантових одиниць.

джерело: IBM

Нарешті, у лютому 1.0 року IBM випустила Qiskit 2024, найпопулярніший пакет SDK для квантових обчислень (Software Development Kit). Порівняно з попередніми випусками, у ньому покращено побудову схеми, час компіляції та споживання пам’яті.

Поточна версія це Qskit 1.3.1. з версія 1.3, випущена в грудні 2024 року. Він також постачається з серією навчальних посібників, зокрема у формі відео:

Наразі IBM пропонує доступ до 100-кубітних QPU (квантових процесорів) за кількома планами, які оплачуються за хвилину. Послуга вже використовується та відображається у відповідних прикладах із електромережева компанія E.ON, виробник літаків Boeing, Виробник акумуляторів Mitsubishi Chemicalабо прискорювач частинок CERN, що працює на понад 10 квантових комп’ютерах утилітарного масштабу, розгорнутих по всьому світу.

джерело: IBM

Сила IBM завжди полягала з моменту її заснування в розробці надпотужних суперкомп'ютерів, сегмента ринку, який затьмарював розвиток споживчої електроніки та стандартизованих чіпів. Поява квантових обчислень – це привід для IBM знову сяяти та стати лідером у цьому важливому сегменті обчислень для наукових досліджень та обчислювальних потреб великих корпорацій, з розширеною дорожньою картою, запланованою до 2033 року.

джерело: IBM

3. Intel

Intel намагається не відставати від TSMC у класичному дизайні чіпів, що призвело до ряду скорочень персоналу в 2024 році.

Проте Intel, схоже, націлена на лідируючі позиції в квантових обчисленнях. Це буде повторювати його історичну стратегію раннього розробника нових обчислювальних технологій.

У 2023 році Intel випустила «Tunnel Falls», «найдосконаліший кремнієвий обертовий кубітний чіп». Оскільки він спирається на спінові квантові обчислення, він використовує інструменти та матеріали, що використовуються в класичному виробництві чіпів, як-от кремнієві пластини та EUV-літографія для створення квантові точки. Це може дати Intel серйозну перевагу, оскільки всі інші компанії квантових обчислень працюють з менш перевіреними технологіями, які потрібно створювати з нуля.

джерело: Intel

Це робить Tunnel Falls чудовим тим, що це не прототип, а чіп, створений у масштабі, з коефіцієнтом виходу пластини 95% і рівномірністю напруги. Це відкриває шлях до масового виробництва чіпів для квантових обчислень, чогось поки що невловимого в індустрії, що зароджується та швидко змінюється.

Intel також працює над нейроморфними конструкціями, чіпами, які імітують нейрони замість класичної бінарної конструкції. Це особливо корисно для обчислень штучного інтелекту, які використовують менше енергії, з Intel оголосила у 2024 році про створення найбільшої у світі n-системи.євроморфна система з 1.15 мільярда штучних нейронів.

Вірна своєму корінню, Intel також розробляє програмне забезпечення для використання своїх чіпів, випустивши Intel Quantum SDKЦе забезпечує програмістам орієнтир для розробки програмного забезпечення для квантових обчислень, сумісного з дизайном квантових чіпів Intel, який історично був дуже сильним та прибутковим бізнес-ровом для бізнесу Intel з виробництва традиційних чіпів.

джерело: Intel

Поява масштабованого виробництва квантових чіпів може стати таким же революційним для галузі, як і будь-який інший більш технічний науковий прорив, знизивши витрати та встановивши загальні стандарти програмування та архітектури чіпів.

Intel — це компанія, яка з досвіду знає, наскільки сильною це може бути сила в індустрії обчислювальної техніки. Він все ще їде на хвості своїх інновацій і пов’язаних з ними патентів з 1960-х років.

4. Quantinuum / Honeywell

Quantinuum є результатом злиття Honeywell Quantum Solutions і Cambridge Quantum.

Honeywell залишається мажоритарним акціонером компанії (ймовірно, 52% власності) після раунду збору коштів, оцінивши його в 5 мільярдів доларів. Повідомляється, що засновник Ільяс Хан володіє приблизно 20% компанії. Інші акціонери включають JSR Corporation, Mitsui, Amgen, IBM і JP Morgan.

Потенційне IPO Quantinuum у майбутньому, можливо, як частина більшої корпоративної реструктуризації, оцінюється в 20 мільярдів доларів.

Як і у випадку з Google, квантові обчислення не є центральною частиною бізнесу Honeywell, а радше зосереджені на продуктах в аерокосмічній галузі, автоматизації, а також спеціальних хімікатах і матеріалах. Однак кожна з цих галузей може отримати вигоду від квантових обчислень, що потенційно дасть Honeywell перевагу над конкурентами.

Наразі Quantinuum, схоже, зосереджується на сегментах, які менш досліджуються іншими квантовими обчислювальними системами, зокрема фінансовому аналізі та аналізі ланцюгів поставок, через механізм Quantum Monte Carlo Integration (QMCI), запущений у вересні 2023 року.

QMCI застосовується до проблем, які не мають аналітичного рішення, наприклад ціноутворення похідних фінансових інструментів або моделювання результатів експериментів з фізики частинок високих енергій, і обіцяє обчислювальний прогрес у бізнесі, енергетиці, логістиці ланцюга поставок та інших секторах.

Компанія прагне до високоякісних обчислень з дуже маленькими помилками, більше ніж додавання якомога більшої кількості кубітів, створюючи так звані «відмовостійкі квантові обчислення». Цей підхід названий компанією «Кращі кубіти, кращі результати», при цьому аналогічна кількість кубітів забезпечує в 100-1,000 разів більш надійні результати.

джерело: Квантинуум

Для цього вони використовують технологію, відмінну від інших компаній квантового комп’ютера, яка називається «захоплений іон”. Наприклад, вони оновили свої системи H2 з 32 до 56 кубітів, досягнувши  вірність «трьох дев'яток»: 99.914(3)% точність 2-кубітного вентиля.

джерело: Квантинуум

Це, зокрема, може вплинути на терміново необхідну квантово-стійку криптографію з оборонною компанією Thales (HO.PA ) вже співпрацює з компанією та  міжнародний банк HSBC.

Quantinuum також пропонує свою власну квантову обчислювальну хімію InQuanto, придатний для застосування у фармацевтиці, матеріалознавстві, хімічній, енергетичній та аерокосмічній промисловості.

Як і багато інших квантових обчислювальних компаній, Quantinuum пропонує Helios «апаратне забезпечення як послуга», що дозволяє користувачам отримувати вигоду від квантових обчислень, не стикаючись зі складністю керування системою.

У листопаді 2024 року Quantinuum підписала партнерську угоду з німецькою Infineon, найбільший у Європі виробник напівпровідників. Infineon представить свою інтегровану фотоніку та технологію керуючої електроніки, щоб допомогти створити нове покоління квантових комп’ютерів із захопленими іонами.

Зосередженість Quantinuum на високій точності може зробити його цінним швидше, оскільки саме ця висока точність робить його одразу придатним для використання, більше схожим на звичайні обчислення, ніж інші все ще експериментальні підходи.

Більше поточних варіантів використання можуть суттєво підвищити майбутню вартість компанії, а отже, пакет Honeywell у ній і потенційні прибутки, які інвестори можуть отримати від цього.

5. IonQ

IonQ — ще одна компанія квантових обчислень, яка використовує технологію захоплених іонів, заснована вченими-новаторами в цій галузі з Університету Меріленда та Університету Дьюка. Він був публічно зареєстрований на NYSE у 2021 році.

Квантові обчислювальні платформи IonQ здатні виробляти результат точності 99.9%. Наразі він використовує 64-іонний ланцюг барію, створюючи 36-алгоритмічний кубіт (AQ). Ланцюгова організація дозволяє виконувати обчислення набагато швидше, ніж інші конструкції з захопленими іонами, без втрати точності.

джерело: IonQ

IonQ придбано Qubitekk у січні 2025 року, додавши до своєї діяльності команду компанії та 118 патентів IonQ. Спеціалізація Qubitekk — квантові мережі, використання фотонних з'єднань, забезпечення квантових кластерів та розвиток можливостей квантового інтернету. Квантові мережі повинні сприяти високозахищеному зв'язку та зрештою дозволити розподілені квантові обчислення.

IonQ розвиває партнерство з NKT Photonics (NKT.CO), щоб допомогти розробити майбутні квантові комп’ютери, готові до центрів обробки даних.

Він також співпрацює з Imec на фотонні інтегральні схеми та технологію іонних пасток у масштабі чіпа, щоб збільшити кількість кубітів компанії, розмір системи та витрати.

Замість того, щоб розробляти власний SDK, компанія підтримує всі основні з них одночасно та співпрацює з багатьма провідними компаніями для розробки нових додатків для квантових обчислень.

джерело: IonQ

IonQ є найближчим до чистих квантових обчислень для інвесторів, які не зацікавлені в основній діяльності інших лідерів, таких як Google, Intel, IBM або Honeywell.

Таким чином, разом зі своїм конкурентом Quantinuum, IonQ ближче до розробки комерційних квантових комп’ютерів, зосередившись на високоякісних системах з уловленими іонами з меншою кількістю кубітів. Її ранній успіх допоміг їй побудувати міцну мережу партнерства з іншими новаторами квантових обчислень, щоб продовжувати просувати цю технологію вперед.