谷歌宣稱，其新款晶片Willow在求解某數學方程式時，速度遠超傳統計算機，此消息再次點燃了圍繞量子計算的熱情。更重要的是，谷歌稱已跨越通往無誤量子電腦這一「技術巔峰」的關鍵門檻。

科技界對量子運算的炒作並非首次。 2019年，Google推出Sycamore處理器時，也曾宣稱其在求解數學方程式時超越了傳統計算機，實現了量子霸權（quantum supremacy），由此引發了上一輪熱潮。當時的新聞報導從各個角度詳述了這些「神奇機器」對各行各業的潛在影響。但熱潮很快就消退，因其雖得到了驗證，但尚未滿足大規模應用的條件。而且英偉達持續推出的超高性能晶片在類比量子運算方面表現出色，並規避了量子運算的弊端。

理解傳統計算與量子計算的差異，對了解該領域很有幫助。傳統電腦使用數位比特，藉由電流的通斷操控微小電晶體，以0和1來處理資訊。量子電腦則採用量子比特，依賴天然粒子或人造粒子處理0和1之間的資料。用繪畫類比，個人電腦晶片上的比特就像黑色或白色，量子比特則可以是色輪上的任意顏色。這種潛在的值數組正是量子計算如此強大的原因，也決定了它們能夠執行遠超傳統計算機能力的複雜運算。然而，問題在於量子位元極為脆弱，可能導致量子電腦遺失訊息，產生錯誤。而谷歌的最新成果是能夠在更大規模上修正這些錯誤。

谷歌的公告重燃大眾對量子運算的熱情，這是件好事。這個產業正在悄悄取得巨大進展，有望為企業和政府研究人員提供極具價值的計算設備。投資者應保持耐心。部分電腦製造商，如IonQ Inc． ，聲稱他們的設備已經展現實際效用。這家新創公司的股價在本年度已上漲逾3倍，該公司計劃在其工廠打造5台量子計算機，並剛剛在瑞士搭建了一台。

眾多早期的量子電腦型號（雖容易出錯），如IonQ和Rigetti Computing的產品，均能透過亞馬遜的Braket與微軟的Azure平台進行存取。這些平台也可連接其他公司的量子計算機，包括Pascal、Quantum Circuits Inc．以及由霍尼韋爾國際公司（Honeywell International Inc．）控制的Quantinuum製造的設備。 IBM透過其Qiskit平台提供軟體工具，並開放了部分量子電腦型號的存取權。谷歌提供軟體工具和模擬服務，但量子電腦尚未對外開放。

換句話說，儘管量子電腦容易出錯且功能有限，但可以透過基於雲端的網路存取。業界資深人士，例如加州理工學院的約翰·普雷斯基爾（John Preskill），多年來一直秉持「量子計算尚需十年」的觀點，如今也開始感到興奮。

“量子硬體已經發展到能夠推進科學發展的階段，”普雷斯基爾在Willow發布會所附視頻中說道，“我們可以研究此前從未觸及的複雜量子系統。”

普雷斯基爾說這些系統正在不斷改善。有鑑於此，霍尼韋爾應該抵禦投資者要求其出售Quantinuum股權的壓力，該公司持有54%的Quantinuum股權。目前，該產業已接近為眾多產業的研究提供強大工具的關鍵階段，其價值必然會持續上升。投資人所主張的簡化霍尼韋爾集團模式的觀點，恰恰忽略了這個趨勢。

当然，量子计算机尚未准备好进入主流市场，因为这些设备仍存在较高的出错率。但这场关于谁能率先打造出实用的量子计算机的竞赛正进入冲刺阶段，现在是关注投资机会的大好时机，同时也带来了一场极具娱乐价值的“真人秀”。在这场竞赛中，科学家们组队对抗，力争成为一个新的计算机时代的奠基者。不过，最终可能很难确定一个赢家，因为在技术能够显著推动科研发展之前，往往是逐步演进、累积提升的。

這場競賽之所以如此有趣，是因為它讓兩大技術路線或陣營形成對峙，以角逐終極目標：一台具備足量糾錯量子位元、以進行高階運算的機器。這兩大陣營的分歧將解答一個關鍵問題：人類能否製造出一種可生成量子態的物體，並進行充分的調整，使生成的量子態匹敵原子或光子等粒子所具備的天然量子態？

製造量子比特的陣營包括Google、IBM、Rigetti、IQM等公司，它們正在建構運用超導量子位元的電腦。在Willow公告中，Google介紹了其位於加州聖塔芭芭拉的專門製造超導量子位元的設施，以及該設施如何大幅提高了其量子位元處於量子態的長度。

另一個陣營是利用原子或光子等天然粒子創造量子位元的公司。他們認為基於半導體技術進步的量子位元製造方法將面臨技術瓶頸，無法實現所需的製造精度和連接能力。該陣營包括製造受控離子電腦的IonQ和Quantinuum等公司，他們透過雷射捕捉、控制和操縱原子（有新創公司選擇了光子）。超導陣營指出，用雷射移動原子等粒子會產生錯誤並降低計算速度。對於用天然粒子製造的電腦來說，擴展能力是個大難題，而製造量子位元的公司能依靠半導體產業已有的擴展能力。

量子比特之間也存在差異。別忘了，這是真實粒子與人造粒子的比拼。或許兩種路徑都將在市場上佔有一席之地。業界標準可能會著重於明確提供給程式設計師的糾錯或邏輯量子位元的數量。在Willow公告中，Google宣稱已超越「門檻以下」水平，能夠增加量子位元並減少錯誤。這一點至關重要，因為量子電腦需要加入備用量子位元來修正和維持邏輯或錯誤量子位元的數量。傳統計算機也會糾錯，但電晶體出錯的機率就微乎其微。

Quantinuum、IonQ、Atom Computing等基於原子的電腦製造商自認為在這場競爭中處於領先地位，因為他們的量子比特的錯誤率相對較低。今年4月，Quantinuum與微軟共同發表了一篇論文，詳細闡述如何使用30個實體量子位元來建構4個邏輯量子位元。這裡需要提醒一下，研究人員曾表示，即使一台只有100個糾錯量子位元的計算機，也能實現傳統計算機無法比擬的運算能力。

這場曠日持久的量子運算競賽正接近尾聲，且競爭步伐不斷加快。這將催生許多商業機會。 IonQ的股價剛創下歷史新高，Rigetti的股價自12月6日以來已然翻倍。 Quantinuum可能在不久後上市。谷歌已經點燃了大眾熱情。霍尼韋爾等公司的投資者應該認識到，耐心等待將為他們帶來豐厚回報。