IonQ - Kvanttilaskennan kaupallistamisen pioneeri

Jeps, kiitos @eesau arvioistasi ja tarkennuksistasi!

2 tykkäystä

Trapped ion quantum computers can run at room temperature: Solid-state qubits currently require temperatures close to absolute zero (i.e.,
-273.15°C, or -459.67°F) to minimize external interference and noise levels. Maintaining the correct temperature requires the use of large
and expensive dilution refrigerators, which can hamper a system’s long-term scalability because the cooling space, and hence the system
space, is limited.

Jotenkin olin aiemmin missannut kokonaan sen, että suprajohteisiin perustuvilla ratkaisuilla se ehkä suurin este liiketoiminnallisessa mielessä on noiden jäähdyttimien aiheuttama tilantarve, eikä välttämättä niinkään esim. kustannukset joista aiemmin puhuin. Toisaalta JOS fyysikot onnistuvat joku päivä löytämään materiaalit, joilla suprajohtavuus saadaan toimimaan huoneenlämmössä, tuo rajoite kvanttilaskennan osaltakin mahdollisesti häviäisi, ellei sitten sitä huippukylmää tarvita edelleen häiriöiden minimoimiseen. Tosin jos IonQ:ta on uskominen, ylipäätään synteettisten kubittien laatu on sitä luokkaa että taloudellisesta näkökulmasta niiden täytyisi olla pari kertaluokkaa edullisempia valmistaa (ja mennä myös pari kertaluokkaa pienempää tilaan skaalautuvuuden näkökulmasta) jotta bang for the buck olisi noilta osin samoilla huudeilla ioniloukkuteknologian (*) kanssa. Onhan tuo tietenkin vain yksi puoli kokonaisuudesta, mutta ottaen huomioon skaalautumisen tärkeyden kaupallisten sovellusten kehityksessä, se voi osoittautua jopa todella merkittäväksi tekijäksi. Hitsi kun tän arvioiminen vaatisi melkein fyysikon koulutusta että pystyis omin päin arvioimaan näitä teknologian eri puolia, ja kvanttifysiikka ei kuulunut omaan koulutusohjelmaani yliopistolla :face_with_spiral_eyes:

(*) btw, @karhulalainen pilkunviilaaja minussa haluaa huomauttaa sinänsä erittäin ansiokkaaseen raportointiisi sen verran, että suomenkielinen vastine ion trapille on ioniloukku, ei -loukko :smiling_face: )

4 tykkäystä

Hesarista kaivoin uutisen huoneenlämpöisestä suprajohtavuudesta: "Hiilen, vedyn ja rikin yhdiste alkoi johtaa sähköä vastuksetta, kun se puristettiin yli 250 gigapascalin paineeseen. Tällaisia paineita esiintyy lähinnä planeettojen ytimissä.

Paine on niin kova, että timantitkin murtuvat."

3 tykkäystä

Sellainen kommentti tuohon tilantarpeeseen, että en usko, että sillä on mitään merkitystä. Laitekokonaisuus voi olla suuri, koska ei näitä “servereitä” tehdä kuten nykyisiä palvelinkeskuksia muutenkaan alkuvaiheessa. Jos päästään kaupalliseen vaiheeseen, niin riittää, että niitä on muutamia kappaleita käytettävissä, joita sitten aikavuokrataan asiakkaille aina projektimaisesti. Muutenkin alkuvaiheessa koko käyttötapa tulee yhdistymään nykyisistä tehopalvelimista ja kvanttipalvelimesta. Kvanttipuoli tekee vain sen laskennallisen mallinnusosuuden esim. lääkekehityksessä, jota sitten jatkotyöstetään nykyisellä teknologialla. Tämä on ainakin oma käsitykseni.

En usko parin vuoden tähtäimellä läpimurtoon, asiassa edetään pienin askelin pikku hiljaa. Kymmenen vuoden päästä voi olla jotain jo isompaa saatu aikaan. Ohjelmointi tulee olemaan todellinen haaste ja ylipäätään saada ohjelmointiympäristö muistuttamaan nykyisen kaltaista luokkakirjastotyyppistä kehitystyötä.

Mutta onhan tämä kieltämättä mielenkiintoinen aihe ja IonQ on lupaava alusta. Riskit on kuitenkin suuret, että eteen tulee jotain yllättävää, joka aiheuttaa takapakkia ja/tai taustalla on syntymässä joku “parempi” ratkaisu.

4 tykkäystä

Voi olla että olet täysin oikeassa alkuvaiheen kaupallisen toiminnan tarpeista. Lähinnä tuossa on se mahdollinen tekijä, että sikäli kun kaupallisen läpimurron jälkeisessä skaalassa tarvittava määrä kubitteja (laskien nimenomaan käyttökelpoisuuden näkökulmasta, vrt. IonQ:n käyttämä algoritmisen kubitin käsite) ei mene yhteen tai edes muutamaan jäähdyttimeen, kaupallisesti käyttökelpoisen kvanttitietokoneen kokoero superkylmää tarvitsevana vs. “huoneenlämmössä” toimivana kasvaa valtavaksi, ja kai palvelinkeskuksessa tilallakin on joku arvo.

Niin minäkin olen kvanttilaskennan käytön ymmärtänyt, että sillä tehdään vain ne osuudet joissa massiivinen ja nopea laskentakyky on ylivertainen klassisiiin koneisiin verrattuna. Laajempaan käyttöön tarvitaan kuitenkin paljon skaalausta nykytilanteesta, uskoisin. Jos nyt ajatellaan vaikka sitä tiedusteluviranomaisten havittelemaa nykyisten julkisen avaimen salauksen murtamista kvanttilaskennalla, niin siinä täytyy pystyä jakamaan tekijöihinsä todella isoja lukuja. Wikipedia-artikkelin mukaan klassisilla koneilla on saatu 250-numeroinen (829-bittinen) RSA-avaimessa käytetty luku jaettua tekijöihinsä (vaatinut parhaalla tiedossa olevalla klassisille koneille käyttökelpoisella algoritmilla aika järkyttävää laskentatehoa/-aikaa). Nykyisin käytössä olevat salaukset käyttävät vielä suurempaa bittimäärää (ts. vaikka kvanttilaskennalla saataisin tuollainen luku jaettua tekijöihin tuhansien CPU-vuosien sijaan tunneissa tai päivissä, sekään ei kuitenkaan riittäisi). Vertailun vuoksi, tällä hetkellä muistini mukaan on puhtaasti kvanttilaskennalla kai saatu jaettua tekijöihinsä joku vähän 30 päälle oleva luku (Wikipedia-artikkeli mainitsee luvun 21 tuo on jo vanhaa tietoa). Varmasti on paljon sovelluksia joissa ei tarvitse mennä tuohon kokoluokkaan numeronmurskauksessa, mutta aihetta tarkemmin tuntematta on vaikea sanoa missä kohtaa kvanttilaskenta oikeasti alkaa olla kaupallisesti isommin hyödynnettävissä.

En uskalla edes veikata läpimurron mahdollista aikahaarukkaa. IonQ:lla tuntuu olevan hyvin kunnianhimoinen suunnitelma, mutta riskit on hyvinkin suuret ainakin näin ulkopuolisen arvioijan silmissä. Tässähän on kaikilla toimijoilla se ongelma, että ei voida tietää onko lukittauduttu voittavaan vai häviävään teknologiaan. Ja ohjelmointi varmasti tulee olemaan haaste pitkän aikaa, eikä tavallisesta von Neumann -koneen koodaajasta ehkä ole kvanttikoneen koodaajaksi pitkään aikaan, koska tarvittava ajattelutapa on käsittääkseni ihan erilainen.

4 tykkäystä

Ohjelmoinnin osalta ollaan vähän tyyppisessä tilanteessa, jossa aikoinaan assemblerilla koodattiin eli cpu:n käskykannan operaatioilla suoraan rekisterien avulla. Paitsi, että nyt ollaan vielä siitä x-kertaisesti haasteellisemmassa ympäristössä. Ohjelmoinnin vaativan ajatusmaailman omaksuminen onnistuu vain harvoilta tällä hetkellä.

Kryptausalgon avaus lienee se kaikkein helpoin kohde, koska siinähän voidaan iteraatiokierroksilla saavuttaa helpommin haluttu lopputulos - kun saatua lopputulosta voidaan testata, jos ei toimi, niin tehdään uusi laskentakierros. Itse uskon, että tällä aloitetaan “kaupallisen” vaiheen kehitys, mikä tietysti aiheuttaa paineita nykyisten kryptausten kehittämiseen tätä silmälläpitäen. Mikään salaisuushan se ei ole, että tämä on lähitulevaisuuden uhka.

4 tykkäystä
3 tykkäystä

Kiitos linkistä @Juzaba1 . Artikkelihan on yksi selkokielisimmistä jutuista koskien IonQ:ta ja yhtiön statusta ja merkitystä kvanttilaskentaan.

Ohi tuon artikkelin tuli mieleen, että onkohan kohta kvanttilaskenta ajamassa ohi CERN-tyyppisten massiivisten, 27-kilometrin mittaisten, hiukkaskiihdyttimien. IonQ rakentaa 2 vuoden sisällä 64 algoritmillisen kubitin (AC) koneen. Sitä ei enää bittimaailman superkoneet voita, fysiikan lait tulee vastaan. Maallikkona ajattelen, että kyllä CERNin fyysikoita kiinnostaa varmasti hiukkasten törmäysten mallintaminen ja simulointi kvanttitietokoneilla. 64 AC:n kone maksaa n. 50 miljoonaa. Tämän arvion teen tutkittuani IonQ:n kustannuksia (vuotuiset kustannukset), mitä se on käyttänyt nykyisiin koneisiinsa. CERN-tyyppisen kiihdyttimen hinta on luokkaa 10 miljardia. Ja isot elinkaarikustannukset päälle.

Olen ollut IonQ-sijoittajana 0 1 -ajattelija (eli binääripohtija). Binääripohtija yrittää tunnistaa hyvän ja huonon yhtiön, tekniikan, liiketoimintamallin. Sijoitan (1) - en sijoita (0). Menetän rahat (0) - en menetä (1). Ei tätä globaalia kvanttijunaa enää mikään pysäytä. Viimeistään asiasta huolehtii hallitusten turvallisuusorganisaatiot, jotka vaativat rahoitusta kvanttitutkimukseen.

Lähivuosina ei tulla julistamaan mitään tekniikkaa voittajaksi. Ja kvanttikoneiden ympärillä on ja siihen kehittyy monenlaista tukiteknologiaa ja insinööriosaamista, jota tarvitaan. Jos IonQ:n ioniloukkutekniikka kuitenkin jää marginaaliseksi HW-innovaatioksi, voi silti olettaa, että IonQ:lle on kehittynyt monenlaista muuta osaamista ja jopa patentteja, joilla voi olla merkittävääkin markkina-arvoa. Tämä Basel -keissi hyvin kertoo sitä, että kvantti HW:n ympärille tarvitaan paljon erilaista korkean teknologian tutkimus-, ohjelmisto- ja insinööriosaamista. Siksi voikin ajatella, että kvanttitekniikkaan sijoittamisessa toimii kvanttiteoria. Todennäköisesti ei tule täyspottia (tasan 1) eikä totaalista rahojen menetystä (tasan 0). Erilaisia tuottoskenaarioita (välillä 0…1) on ääretön määrä.

6 tykkäystä

Varsin hyvä video, muutama nosto tähän:

  • IonQ:n toinen perustajista Chris Monroe on tutkinut kvanttiteknolgiaa yli 30 vuotta, aloitti jo ennen kuin Peter Shor 1994 osoitti kuinka kvanttitietokoneet pystyvät murtamaan tehokkaasti salausalgoritmit. Tuohon aikaan Monroe tutki kvanttiportteja ja tiedon teleporttausta (entanglement).

  • Monroen mukaan IonQ ei ole vain ioniloukkuyhtiö. He voi käyttää myös muita HW-tekniikoita, jos joku sellainen osoittautuu ioniloukkua paremmaksi.

  • Ioniloukkukvanttikoneista voidaan tehdä verkkoja, optiset vaiheet/kytkimet. Suprajohtavien osalta ei ole käsitystä miten verkottaminen onnistuu.

  • Monroen mukaan IonQ:n haasteet on nyt insinööriongelmia, ei kvanttifysiikan ongelmia. Yhtiön tarkoitus on teollistaa kvanttikoneiden tuotanto ja tuottaa sovelluksia esim. materiaalitutkimukseen ja rahoitukseen.

  • Niin, ja tallenne on vuoden vanha, mutta asiat on yhtä ajankohtaisia tänäänkin. Itse nostaisin tärkeimmäksi sen, että IonQ ei ole vain ioniloukkuyhtiö. Kvanttilaskenta vaatii paljon muutakin osaamista kuin parhaan HardWaren. Siksi ajattelen, ettei IonQ ole yhden kortin yhtiö.

6 tykkäystä

QuEra on yhtiö, joka on valinnut HW teknologiakseen neutraalit eli varauksettomat atomit. Tämä teknologia tuntuu hyvältä, koska neutraali atomi on rauhallinen ja se voi keskittyä tehtäväänsä, eli kubitin luontiin. Ioneilla on varauksia. Neutraali atomi ja ioniloukkutekniikka ovat ehkäpä sisarteknologioita, molemmissa tarvitaan nykyisin tarkkoja lasereita. QuEraa tutkiessa törmäsin oheiseen sivustoon, jota kannattaa tutkia, siellä kyselyitä käyttäjiltä ja eri teknologiatoimittajien haastatteluja yms. yms.

3 tykkäystä
3 tykkäystä

Ennekuin syvennyn osariin, niin halusin laittaa tämän kuvan q2/2023 IonQ sijoittajakalvoista. Viime viikkoina on ollut internetissä puhetta siitä, miten eteläkorealaisten mahdollinen huoneenlämpöinen suprajohtavuus muuttaa asioita kvanttitietokonebusineksessa. Jos eteläkorealaisten tutkimus ja löydöt ovat totta, niin sitten Googlen ja IBM:n koneista häviää noi alla näkyvät isot jäähdytyskoneistot, ne jää pois, ja koko toimiala pääsee tutkimusessa paremmin eteenpäin, ja uusia toimijoitakin pääsisi mukaan. Eli asia olisi loppujen lopuksia hyvä myös IonQ:n kannalta kun koko toimiala voisi käyttää enemmän paukkuja varsinaisen kvanttisirun kehittämiseen jäähdytysjärjestelmien sijaan…

5 tykkäystä

Ja täällä osarissa asiat on erittäinkin hyvin.

2 tykkäystä

Muutama ajatus IonQ:sta. Onhan se sijoittajalle kiinnostava, koska sillä on 0,5 miljardin rahavarat, eli R&D vaatii rahaa, ja sitä IonQ:lla on enemmän kuin muilla ”pure” kvanttiyhtiöillä. Esim. ”suprajohtava” Rigetti sanoi kassan koon olevan vuoden lopussa noin 60 millliä. Tuo yhtiö joutuu menemään pankin puheille tai liudentaa osakkeitaan.

Ei näiden kvanttiyhtiöiden kvartaalituloksilla ole tarkalla tasolla mitään merkitystä. Liikevaihdot ovat lähinnä tutkimustoiminnasta saatuja konsulttipalkkioita. Mutta paljon on merkitystä sillä, kuka konsulttipalkkiot maksaa. IonQ tutkii betseeniin liittyviä asioita Oak Ridge National Laboratorion kanssa (oli 1943 osa Manhattan Projektia). Los Alamos Lab tekee yhteistyötä. Airbus, Hyundai, Quantum Basel jne. Nuo toimijat eivät ole onnen onkijoita. Joka firmassa on asiaan vihkiytyneitä fyysikoita ja muita syvä asiantuntijoita.

Sijoittajana ajattelen niin, että IonQ ei siis ole yhden yrityksen (ioniloukku) yhtiö. Se voi vaihtaa HW:n, on sen itsekin sanonut. Sijoittajapuhelussa mainitsivat, että yksi asiakas tilaa heiltä quantum memoryn kvantti-internettiään varten. Varmaan 10% kaikesta rahasta mitä tarvitaan sovelluksiin, on kvanttisirua, loput monenlaista muuta osaamista, jota IonQ:lle kertyy koko ajan.

Olettaisin, että on olemassa rahastoja, jotka ovat ns. emerging technologies -tyyppisiä, ja jo politiikkansa takia sijoittavat IonQ:hun. Siis jo tässä ”vauvavaiheessa”. Tietenkin on mahdollista, että quantum on 2000-luvun kovin kupla. Siihen riskiin voi varautua parhaiten menemällä ajoissa yhtiöön mukaan, mutta pienellä osalla salkkua. Siemen itämään. Jos quantum lyö oikeasti läpi, niin pienikin panos on sitten aika iso. Liian iso potti nyt nopean tuoton toivossa johtaa jatkuvaan veivaamiseen ja lopulta väsyy koko yhtiöön, myy pois, ja sitten seuraavana vuonna tapahtuukin se läpilyönti. Itse ainakin olen oppinut varomaan tuota kuvaamaani ilmiötä, mihin olen riittävän monta kertaa sortunut.

6 tykkäystä
2 tykkäystä
3 tykkäystä
1 tykkäys

Tässä näkyy se hyöty minkä IonQ saa riippumattomana kvanttitalona. Se saa luotua monipuolisen verkoston, se on ketterämpi luomaan suhteita ja verkostoja, ja sama toisin päin. Tuskimpa riippumaton konsulttitalo haluaa leimautua Googleen tai IBM:ään. Tää on iso juttu, tänään vielä pieni uutinen, mutta ajan mittaa maaperä muokkautuu kiihtyvän kasvun kvanttiliiketoimintaan. Aika hyvin ioniloukku lyö läpi. Ja se korealaisten huoneenlämpöinen suprajohde tais jäädä piippuun.

3 tykkäystä

IonQ Says Reaching #AQ 64 will be a ChatGPT Moment for Quantum Computing

=> Onhan tämä reilua kertoa kaikille, kun asia jo tiedetään. 2 vuotta ja sitten alkaa tapahtua.

3 tykkäystä

Mitäs raati sanoo tästä:


Eli toimari Chapman haluaa jakaa omat osakepalkkionsa muulle johdolle ja työntekijöille!

2 tykkäystä