量子计算研究助了 IBM 在专利竞赛中夺魁

IBM在2020年获得了9130项美国专利，比任何其他公司的年度排名所衡量的专利都多，去年量子计算是IBM研究工作的一部分。 该公司不愿透露其中有多少专利与量子计算有关，但是比人工智能工作中获得的2300项和在云计算中获得的3000项要少，不过很明显，该公司认为这些专利是未来计算的关键。

IFI Claims专利监测服务每年都会编制该榜单，IBM是榜上有名的企业。IBM研究部门在全球各地设有实验室，几十年来一直投资于离商业化还很遥远的项目。尽管这些工作并不总是能带来回报，但它已经产生了诺贝尔奖，并带动了整个行业的发展，比如硬盘、计算机内存和数据库软件。IFI的美国专利榜上，计算机技术公司占据了主导地位。排名第二的是 三星 ，拥有6415项专利，其次是佳能，拥有3225项， 微软 拥有2905项， 英特尔 拥有2867项。其次是台积电、LG、 苹果 、 华为 和高通。第一位非计算公司是丰田，排在第14位。

量子计算具有解决传统计算机无法企及的计算问题。在普通微处理器越来越难提升性能的情况下，量子计算机可以开拓太阳能电池板和电池等高科技材料，改善化学工艺，加快包装交付，提高工厂效率，降低投资者的金融风险。在整个行业，量子计算是研究的重中之重，数十家公司投入了数百万美元，尽管大多数公司预计多年内不会有回报。

战术和战略资金对量子计算的成功至关重要。这是因为，与更成熟的技术不同，目前还没有任何良性循环，即今天的量子计算产品和服务利润可以资助明天开发性能更高的后续产品。IBM在量子计算领域占据了强大的早期地位，但现在在市场上挑选赢家还为时过早。IBM长期目标是所谓的容错量子计算机，这种计算机使用纠错功能，即使在量子计算机核心的数据处理元素单个夸比特受到干扰时，也能保持计算的正常进行。从近期来看，一些客户，如金融服务巨头摩根大通、汽车制造商戴姆勒和航空航天公司空客等，如今都在投资量子计算工作，希望以后能有所收获。

专利号为10,622,536的专利管理着IBM布局其qubits的不同晶格。今天的27位元 "猎鹰 "量子计算机采用了这种方法，较新的65位元 "蜂鸟 "机器和将于2023年推出的更强大的1121位元 "秃鹰 "系统也是如此。IBM的晶格被设计为最大限度地减少 "串扰"，即一个qubit的控制信号最终也会影响其他qubit。这是IBM制造工作的量子处理器能力的关键，随着qubit数量的增加，这将变得更加重要，让量子计算机处理更难的问题，并纳入纠错功能。

专利号为10,810,665的专利管辖着一个更高层次的量子计算应用，用于评估风险，这是金融服务公司想出如何投资资金的关键部分。判断的选项越复杂，计算速度越慢，但IBM的方法仍然超过了经典计算机。第10,599,989号专利描述了一种加快一些分子模拟的方法，这是量子计算机的一个关键的潜在承诺，通过找到分子中的对称性，可以降低计算复杂性。更容易理解的是第10,614,370号专利，它描述了量子计算作为一种服务。由于量子计算机通常必须超冷到绝对零度范围内，以避免扰动夸比特，并且需要复杂的布线，因此大多数量子计算客户可能会利用IBM、谷歌、亚马逊和微软等公司提供的在线服务，这些让客户可以访问自己精心管理的量子计算机。

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