I fremtiden vil forbrugere, uddannelsesinstitutioner og virksomheder køre kvantecomputing fra skyen (+5 år ->). Men før det er kvantevirksomhedernes værdi en stor pærevælling af deres HW, software, videnskabelige grundlag og mange andre ting, som er svære at værdisætte sammenlignet med mere traditionelle virksomheder, fordi markedet først lige er ved at opstå. Men aktiemarkedet forsøger altid at diskontere pengestrømme (cash flow) til nutiden for disse også. Derfor vil kursen svinge meget – IonQ’s nuværende kurs forudsætter, at bookings, dvs. handler, vokser år for år. Handler bliver jo til pengestrømme. Derfor er IonQ’s markedsværdi større end kassebeholdningen. Med IonQ får man i det mindste lov til at følge udviklingen af kvantecomputing fra forreste række.
God artikel, fordi den reflekterer over kvanteteknologi uden “kommercielt pres”. IonQs medstifter Jungsang Kim konstaterer, at gennembruddet i sidste ende vil komme fra en uventet kant, og så vil den egentlige investorstrøm til kvanteteknologi begynde.
Det er værd at tage et kig på Amazons tjenestebeskrivelser:
https://aws.amazon.com/braket/features/#Braket_Direct
Amazon tilbyder flere forskellige kvanteplatforme:
"Valg af kvanteprocessorenheder (QPUs)
Amazon Braket giver adgang til superledende, ionfælde- (trapped ion) og neutralatom-kvantecomputere. Ved at følge det gate-baserede kvantecomputerparadigme kan du få adgang til superledende kvanteprocessorer fra Oxford Quantum Circuits og Rigetti, og ionfældeteknologi fra IonQ. Du kan også simulere ligevægtsadfærd og ikke-ligevægtsdynamik for Hamiltonianer inden for fysikområder som faststoffysik (condensed-matter physics) og højenergifysik, og studere optimeringsproblemer ved hjælp af den nyeste neutralatom-processor fra QuEra. Dette hjælper dig med at teste forskellige teknologier, sammenligne beregningsydelsen for forskellige maskiner til det problem, du forsøger at løse, og vælge det hardwaresystem, der er bedst egnet til din applikation."
Vi behøver ikke at forudsige korrekt her i tråden, hvilken teknologi der vinder. At bygge en kvantealgoritme til problemløsning er en så kompleks sag, at tilgangene afgøres af de nuværende ingeniørers egne præferencer, baggrunde og færdighedsniveauer. Der vil helt sikkert være nok aktører til alle teknologier i hvert fald det næste årti. Alle vinder, når platforme tilbydes til alsidig programmering, og over tid vil platformene (ionfælde, superledende eller neutralt atom) specialisere sig til forskellige behov.
Jeg spurgte en AI om samarbejdet mellem Multiverse Computing og IonQ. Herunder er AI’ens svar:
Multiverse Computing er en spanskbaseret softwarevirksomhed inden for kvantecomputere med hovedkvarter i San Sebastian, Spanien. De har også kontorer i Paris, München, London, Toronto og Sherbrooke, Canada1. Denne spanske startup anvender kvante- og kvanteinspirerede algoritmer til at løse problemer inden for forskellige områder såsom energi, logistik, produktion, mobilitet, biovidenskab og finans1.
En af deres bemærkelsesværdige bedrifter er ‘Quantum Calculator’-algoritmen, som forvandler en kvantecomputer til et kraftfuldt matematisk værktøj. Denne algoritme gør det muligt at udføre komplekse beregninger, herunder afledte funktioner, partielle differentialligninger, Fourier-analyse og andre beregninger, som normalt kræver specialiseret software2.
Multiverse Computings mission er at udnytte kvantecomputeres potentiale til at forstå verden og fremme innovation inden for kritiske områder.
Multiverse Computing og IonQ er begge betydelige aktører inden for kvantecomputing, men deres samarbejde er ikke omfattende dokumenteret. Lad os dog undersøge mulige måder, hvorpå de kunne samarbejde:
- Forskningssamarbejde: I betragtning af deres ekspertise inden for kvantealgoritmer og hardware kunne Multiverse Computing og IonQ samarbejde om forskningsprojekter. De kunne for eksempel i fællesskab udforske nye kvantealgoritmer eller optimere eksisterende til praktiske anvendelser.
- Algoritmeudvikling: Da Multiverse Computing fokuserer på kvantealgoritmer og IonQ har ekspertise i at bygge kvantehardware, kunne de sammen udvikle nye algoritmer specifikt til IonQs kvantecomputere.
- Applikationsudvikling: De kunne arbejde sammen om at skabe kvantesoftware, der udnytter IonQs hardware. Disse applikationer kunne håndtere komplekse problemer inden for finans, logistik eller andre områder.
- Uddannelse og information: Samarbejde om uddannelsesinitiativer, workshops eller konferencer kunne hjælpe med at fremme bevidstheden om og adoptionen af kvantecomputere.
- Hardwareintegration: Multiverse Computing kunne undersøge integrationen af algoritmer i IonQs kvanteprocessorer for at forbedre den overordnede ydeevne og funktionerne i IonQs systemer.
Jeg minder om, at dette er spekulativt, og uden mere præcis information kan vi kun forestille os de mulige måder, hvorpå disse to enheder kunne samarbejde.
Jeg har her samlet de vigtigste sætninger fra et nyt dokument, der beskriver USA’s kvanteteknologi og nationale kvantestrategi. De bekræfter for deres vedkommende, at kvanteteknologi nu er ramme alvor, og at det er et spørgsmål om national sikkerhed i USA, hvilket er grunden til, at den modtager finansiering, og forbundsregeringen søger at støtte samarbejdet mellem virksomheder og offentlige aktører. USA ønsker derfor med alle midler at forblive den suveræne leder inden for kvanteteknologi.
”Kvanteberegning (Quantum computing) har potentialet til at transformere alt, fra hvordan vi skaber ny medicin til hvordan vi driver kunstig intelligens og cybersikkerhed. Det er teknologi, der er afgørende for vores økonomi og lige så vigtig for vores nationale sikkerhed.” – Præsident Biden
Målet er at opretholde og udbygge USA’s førerposition inden for kvanteinformationsvidenskab (Quantum Information Science) og dens anvendelser i løbet af det næste årti.
I overensstemmelse med den nationale strategiske oversigt for QIS foretager USA betydelige og vedvarende investeringer i forskning og udvikling (R&D) inden for QIS for at udforske en bred vifte af anvendelsesmuligheder og pleje en opdagelseskultur.
I erkendelse af vigtigheden af en kvantearbejdsstyrke, der er mangfoldig, inkluderende og afspejler hele samfundet, prioriterer agenturerne en indsats for at sikre, at alle amerikanere har mulighed for at drage fordel af deltagelse i QIS (Kvanteinformationsvidenskab) . Desuden, mens udviklingen af QIS-teknologier stadig er på et tidligt stadium, er det nu et kritisk tidspunkt at udvikle den grundlæggende videnskabelige viden, infrastruktur og arbejdsstyrke, der er nødvendig for at skabe nye anvendelser til QIS-inspirerede teknologier, øge markedet og fremme et økosystem for grundforskning, anvendt forskning og translationel forskning inden for QIS.
Bygget på centrale QIS-opdagelser siden 1980’erne, banebrydende QIS-eksperimenter siden 1990’erne, vækst i kvantetekniske (quantum engineering) evner siden 2000’erne og udviklingen af adskillige kommercielle aktiviteter, der er i gang nu, står verden på tærsklen til en anden kvanterevolution.
https://quantum.gov/wp-content/uploads/2023/12/NQI-Annual-Report-FY2024.pdf
IonQ-medstifter Chris Monroe annoncerede i oktober, at han vender tilbage til forskningsarbejde på sit universitet (Maryland og Duke). Jeg så en video fra The Pontifical Academy of Sciences om Quantum Science and Technology-workshoppen den 30.11.-2.12.2023. Link til videoen er i slutningen. Herunder indsætter jeg et par centrale billeder fra videoen:
Her er en kvantechip, eller hardware, baseret på den ionfælde-teknologi (ion trap technology), som Sandia National Laboratories anvender. Bemærk: temperaturen er = stuetemperatur (room temp)
Det vigtigste budskab i billedet herunder er, at den “trapped ion” (indfangede ioner) metode, som IonQ benytter, har været genstand for forskning i over 20 år og stadig giver den bedste “beregningskvalitet”, det vil sige, at den har færrest fejl sammenlignet med konkurrerende kvante-hardware-teknologier, som på billedet inkluderer teknologier med superledere og neutrale atomer. Derfor valgte IonQ’s grundlæggere (Chris Monroe og Jungsang Kim) ionfælden som teknologi for IonQ (grundlagt i 2015).
IonQ’s grundlæggere har udtalt, at videnskaben bag kvantecomputere er på plads, og at det nu handler om ingeniørvidenskab for at komme videre. I billedet herunder befinder vi os på Controller-niveau for IonQ’s vedkommende, hvilket betyder, at man forsøger at gøre systemerne “robuste”, så de kan forblive stabile i den tid, det kræver at køre algoritmerne.
Efter min mening forklarer Chris Monroe i videoen, hvorfor han trådte væk fra ingeniørarbejdet og tilbage til forskningen ved Maryland og Duke. Han fortæller, at innovationer ofte følger Gartners Hype Cycle-livscyklus, hvor der i starten er stor entusiasme, hvorefter luften går ud af ballonen, pengene forsvinder, og man ender i “Trough of Disillusionment”-fasen (modgangens dal), hvor implementeringer fejler, der sker frasortering osv. Chris sagde direkte, at det nu er klogt at fortsætte den videnskabelige forskning. Han tegnede dette punkt i figuren, teksten er i rødt. Han fortalte, at de har et fantastisk team på Duke, som fortsætter med såkaldt kvantesimulering (quantum simulation), hvor man forsøger at simulere fysiske fænomener med kvanteteknologier og dermed finde veje til succes mod praktiske anvendelser. Det vil sige, at Chris fortsætter på IonQ’s hjemmebane (Maryland og Duke), og med sit personlige træk forsøger han at mindske dybden af den grøft, som man også ender i med kvantecomputere, når investorernes kasser begynder at tømmes (altså når entusiasmen aftager). IonQ har en stor egen kassebeholdning, og virksomheden tror på, at de kan komme over grøften uden kapitaludvidelser.
Her er videoen, som jeg tog billederne fra:
IonQ deltager i World Economic Forum i Davos 15.-19.1.2024
IonQ - IonQ-medstifter Dr. Jungsang Kim valgt som Fellow i National Academy of Inventors
IonQs medstifter Jungsang Kim blev optaget i National Academy of Inventors (NAI). I år blev 162 akademiske opfindere udnævnt. Et centralt kriterium for udvælgelsen er betydelig akademisk forskning, der også sigter mod at opnå kommerciel betydning.
Jeg kan ikke forestille mig en bedre partner til IonQ end Rescale. Og man kan sikkert også sige det samme den anden vej. Rescales liste over investorer, både virksomheder og private investorer, er i absolut verdensklasse i øjeblikket.
Det må man sige. Det er godt nok en disciplineret virksomhed. IonQ er den eneste kvantevirksomhed, der præsenterer en målrettet plan og fører den ud i livet. Eller kan nogen finde en bedre virksomhed, når det gælder plan & eksekvering? Investorerne hopper jo hele tiden rundt mellem alle kvantevirksomhederne og leder og leder. Men for os er det nok bare at blive siddende nu og lade løsningerne og de kommercielle aftaler modnes i fred; de skal nok komme, nogle gange kommer de, andre gange ikke, og så følger man med og venter igen. Sådan er det at investere. Jeg synes, der har været stille omkring IonQ i lang tid, og det er ikke et dårligt tegn. Det er et godt tegn, det fortæller, at der bliver arbejdet seriøst, og at de ikke soler sig i rampelyset hele tiden.
Jeg læste det blogindlæg om opnåelsen af 35 algoritmiske qubits (#AQ35). Det fremgik tydeligt af artiklen, at der hele tiden er flere indgangsvinkler, når algoritmiske qubits – det vil sige kvantecomputerens regnekapacitet – udvikles. Bloggen beskrev, at man kan undersøge mere effektive algoritmer og udvikle compilere, eller undersøge hardware (forskellige materialer, qubit-forbindelser osv.), eller forbedre fejlkorrektion med kendte teknikker. Her handler det ikke længere kun om, hvorvidt Bariums egenskaber er tilstrækkelige til at føre IonQ fra #AQ35 → #AQ64. Da jeg læste det blogindlæg, behøvede jeg ikke længere at være nervøs for, om vi når #AQ64. Det gør vi helt sikkert, og det vil ske hurtigt, fordi jeg er sikker på, at IonQs ledelse forstår, at deres eksperter skal arbejde sammen som et team hele tiden og finde balancen mellem at satse på algoritmer og compilere, hardware eller fejlhåndtering. Chris Monroe så naturligvis denne situation allerede for 10 år siden og trådte til side, da videnskaben allerede er løst. Det daglige arbejde minder i princippet om det hos Nvidia, Microsoft, Rescale, Amazon osv. Vi har gode tider i vente med IonQ.
How We Achieved Our 2024 Performance Target of #AQ 35 (ionq.com)
Freeder har sammensat en sammenligning af forskellige kvantecomputer-HW-teknologier på X. Jeg hælder selv til, at neutral atom og ion trap (ion-fælde) vil få succes fremover, da de ikke kræver tung køleinfrastruktur. Fotonisk (Photonic) teknologi kan også vinde fodfæste. På en eller anden måde føles det som om, at de løsninger, der kræver nedkøling, primært vil forblive til brug i grundforskning. Og jeg hælder også til, at AI/LLM-beregninger i fremtiden vil blive flyttet fra datacentre ud til kanten (edge), og så skal HW-løsningen være så “naturlig” som muligt. Nå, lad os ikke gå begivenhederne i forvejen, lad os først få løst kvantecomputere til datacentre 
Interessant. Hvorfor tænker du det? Jeg ser selv, at retningen netop er endnu mere mod skyen af to centrale årsager:
- Data, som AI har brug for for at fungere, vil sandsynligvis fortsat ligge i skyen, hvor det er mest rentabelt at opbevare det af omkostningshensyn. Det er en fordel, at data og AI befinder sig så tæt på hinanden som muligt.
- Kravene til AI-beregning bliver stadig mere udfordrende, så der er brug for kapacitet i datacenter-skala. Latens udgør jo ikke ligefrem en flaskehals her, undtagen i meget få brugsscenarier (f.eks. tåler selvkørende biler ikke latens), men ellers findes flaskehalsene i inferensen helt andre steder, og de er lettere at løse i datacenter-skala.
Jep, godt du spurgte. Når jeg i mine scenarier flytter inferensen til edgen, tænker jeg netop på de selvkørende biler, robotter, kampudstyr osv., som er mobile. Netop dem, hvor latens har betydning. Men AI/LLM-udviklingen vil efter min mening også i de kommende år ske via datacentre. Min Arm-investering er til det øjeblik, hvor der er brug for præcis beregning med lavt energiforbrug på edgen med branchespecifikke chips. Men kvantecomputere vil forblive i datacentre i mindst 10 år (og det er i sandhed et skud fra hoften).
IonQ åbner dørene til den første dedikerede produktionsfacilitet til kvantecomputere i USA