亚马逊Prime的高管如何成为IonQ的量子计算先驱

 
一个人从担任Amazon Prime的工程总监到担任量子计算机公司的首席执行官如何?对于IonQ总裁兼首席执行官彼得·查普曼(Peter Chapman)来说，这是经典之举，它为微软最近宣布的Azure Quantum云计算平台提供了强大的动力。
量子计算有望解决查普曼在亚马逊第二天交付时必须处理的同类优化问题，但规模很大。查普曼以前曾在未来学家雷·库兹韦尔(Ray Kurzweil)工作，也没有相信量子计算机提供通往强大的，类似于人类的人工智能的唯一途径，这也没有什么坏处。
查普曼告诉GeekWire：“我真的很喜欢这种前沿。”
对于5月份成为公司高管的查普曼来说，IonQ应该具有足够的前卫性。它是量子计算的最前沿，其非常规技术依赖于捕获的离子的特性。
如果处理得当，这些离子可以同时代表多个值，这与薛定ding的猫所著的“死活”悖论一致。这些离子充当量子位或量子位，理论上产生的计算结果对于使用限于一和零的经典二元运算是不切实际或不可能产生的。
‘那里最无聊的量子位’
听起来一切都充满异国情调，但查普曼说，被困的离子的行为与简单的物理学相符。
他说：“它基于原子钟，已经存在了很长时间。” “就量子位本身而言，没有什么异国情调。老实说，它们可能是其中最无聊的量子比特之一。”
查普曼和马里兰大学的物理学家克里斯·门罗(Chris Monroe)于2015年共同创立了IonQ，现在担任该公司的首席科学家。他说，非常无聊可能会使他们在Google和IBM等大公司中占有优势。
这些公司遵循的是另一条技术路线，该技术路线更多地依赖于超导材料的进步。他们肯定在进步。十月份，谷歌的研究人员宣布，他们已经针对某种随机抽样问题实现了“量子至上”。但是梦露说，尚不清楚他们还能走多远。
他说：“目前，他们正在看到扩展问题。” “没有。 1，每个量子位略有不同。第二，它们必须连接起来。”
这是两个不必用捕获的离子来解决的问题，它们都是相同的，并借助激光在原子尺度上相互作用。门罗说：“我们面临着自己的问题，但完全不同。”
IonQ面临的挑战是在保持对连接的控制的同时，编织越来越多的qubit。门罗表示，该公司的研究人员已经演示了范围为50量子位的完全互连的系统，并且出于计算目的，正在“将其推入20量子位”。
他说：“我们对扩大规模非常谨慎。” “除非我们可以进行数百万次操作，否则我们不会在桌面上抛出一百万个量子比特。”
IonQ迄今为止的进展已引起投资者以及Microsoft的关注。去年10月，该公司表示已在由三星催化剂基金和Mubadala Capital牵头的一轮融资中获得5500万美元。查普曼(Chapman)的前雇主亚马逊(Amazon)，空客创投公司(Airbus Ventures)，惠普探路者(Hewlett Packard Pathfinder)，GV(Google衍生企业)和其他风险投资公司也加入了这一轮。
与微软的合作关系很可能标志着两家公司的飞跃。 IonQ搁置了它的一种离子捕获系统，以承担借助Microsoft的Q#编程语言，Quantum Development Kit和Azure云平台提供的量子计算任务。随着使用量的增加，更多的系统将联机以处理负载。
“我们预计需求将会很高，”梦露说。
实际上，IonQ是如此之高，以至于IonQ正在西雅图地区(最有可能在贝尔维尤(Bellevue))开设了一家办事处，以专注于Azure Quantum合作。查普曼说，这家总部位于马里兰州的公司现有大约50名员工，在普吉特海湾地区已经拥有一小撮人，但是由于合伙企业已经公开，因此拥有更高知名度的存在是有道理的。
他在一封电子邮件中说：“此外，西雅图在许多行业中都拥有一批人才丰富的工程师，IonQ认为，要让这些潜在的新员工离开太平洋西北地区将是一项艰巨的任务。”
查普曼直接了解这种吸引力，部分原因是他在亚马逊的时间。即使在现在，他仍将自己的时间分散在马里兰州和华盛顿北本德之间。
那么量子计算有什么用呢?为了回答这个问题，查普曼转向了他作为亚马逊Prime工程总监的经历。
查普曼和他的团队提出了算法，该算法可以找出从供应商的仓库将产品运送到客户家门口的最快方法。如果客户选择了USB驱动器，那么亚马逊的服务器将筛选出大约60亿种产品，以识别出1400万件库存产品。
“在那一秒钟内，我们仔细检查了该产品所位于的所有850个履行中心，分别针对这1400万中的每一个。然后，意识到要花45分钟才能把它捡起来，包装好并放入盒子中，以及是否要撞到3点钟的卡车，但3点钟的卡车将充满98%，因此，也许要等到8点钟的卡车才能运走……我们在一秒钟内完成了所有1400万件物品的整个处理过程，”查普曼说。
他说：“普通人没有线索，这就是我正在努力解决的问题。”
深入：量子计算将为我们做什么?
计算机科学家表示，此类优化问题应针对量子计算机量身定制，因为它们可以比传统计算机更快地筛选复杂系统的多个排列。
我们不仅在谈论交付USB驱动器。潜在的应用范围从防黑客密码系统到分子化学的新方法。微软及其合作伙伴已经在尝试利用量子计算来解开生物化学的奥秘。
“化学问题听起来有点狭窄，但这是一个优化问题，”梦露说。 “如果我们擅长于此，我们当然会研究财务模型以及如何将其最小化，以及物流模型以及如何将其最小化。每个人都有自己的优化问题，由于无法解决，因此它们在很大程度上被忽略了。”
查普曼对量子计算的潜力有着更广阔的视野，这在一定程度上要归功于他在雷·库兹韦尔(Ray Kurzweil)的一家公司担任高管的经验。当然，库兹韦尔早就预言到人工智能功能的增强会带来技术上的奇异之处。
查普曼说：“我对强大的AI有着浓厚的兴趣。” “从一开始我就一直拥有。而且我认为您需要一台量子计算机来解决强大的AI。因此，我不仅要为世界提供一台量子计算机，而且还需要我自己一个-去解决这个问题。”