IonQ ( IONQ -1.20% ) 和 RigettiComputing ( RGTI -1.18% ) 在构建有用的量子计算机的过程中采取了完全不同的技术路线。

IonQ 使用俘获离子技术，其中由精确电磁场固定的单个带电原子充当量子位，这是任何量子计算机中信息的基本单位。 RigettiComputing 使用超导量子位，这是一种冷却到极低温度的微型电路。

IonQ 已证明 2 量子位门（同时在 2 个量子位上执行的操作）具有超过 99.99% 的保真度或准确性。 RigettiComputing 报告其 108 量子位 Cepheus 系统的 2 量子位保真度中位数约为 99.1%。因此，其典型的 2 量子位操作的成功率约为 99.1%。

虽然 IonQ 似乎是明显的技术赢家，但这些数字无法直接比较。 IonQ 99.99% 的结果来自测试特定的 2 量子位操作，而不是测量大型商用量子计算机的整体性能。更具可比性的衡量标准来自 IonQ 的 Forte 系统，该系统报告的 2 量子位保真度中位数为 99.3% 至 99.5%。因此，尽管 IonQ 的量子位执行运算的精度似乎仍高于 RigettiComputing 的，但它们之间的准确度差距要小得多。

IonQ的量子计算技术

当量子计算变得更加复杂时，更窄的精度差距可能至关重要。使用上面更具可比性的数字，99.5% 的保真度意味着大约 0.5% 的错误率，而 99.1% 时的错误率约为 0.9%。因此，在此比较中，RigettiComputing 的错误率大约高 1.8 倍。

纽约证券交易所代码：IONQ

IonQ 在量子位通信方式方面也具有优势。该公司的俘获离子系统提供全方位的连接，这意味着任何量子位都可以直接与系统中的另一个量子位交互。

连接性更有限的量子计算机可能需要额外的操作（称为交换门），以在无法直接交互的量子位之间移动量子信息。这些额外的操作可能会引入更多错误。

因此，IonQ 的连接性可以减少某些量子计算所需的操作数量。这可以部分抵消 IonQ 较慢的量子门，这是在量子位上执行的基本操作。在一项已发表的比较中，IonQ 的 Forte 系统执行 2 量子位门的时间约为 950 微秒，而 RigettiComputing 的 108 量子位 Cepheus 系统执行此类门的时间约为 60 纳秒。

IonQ 还需要证明，随着量子计算机变得越来越大，俘获离子技术的优势仍然存在。该公司的下一代 Superion 256 平台围绕 256 个量子位进行设计。 IonQ 已在其于 7 月收购的半导体代工厂 SkyWater 生产 256 量子位 Superion 处理器芯片。该公司还成功地在该系统的原型版本上捕获了离子。然而，这些系统尚未交付给客户；预计将于 2027 年开始商业交付。

简而言之，Superion 256 是一个重要的里程碑，但对 IonQ 的真正考验将是随着量子比特数量的增加，其硬件能否保持高精度和连接性。

IonQ 在量子纠错方面也取得了进展，它结合了多个物理量子位来创建更可靠的逻辑量子位。在一项实验中，该公司使用 18 个物理量子位来编码 4 个逻辑量子位。其中一些逻辑量子位保存量子信息的时间大约与单个物理量子位一样长或稍长。研究人员称之为盈亏平衡表现。这距离容错量子计算机还很远，但它表明 IonQ 已经开始在实际硬件上展示其纠错方法，而不仅仅是通过模拟。

美国国防高级研究计划局 (DARPA) 也将 IonQ 推进到其量子基准测试计划的 B 阶段。在此阶段，该机构正在评估该公司的发展计划、技术风险以及降低这些风险所需的原型。

RigettiComputing的量子计算技术

如果 Rigetti 能够在构建更大系统的同时提高准确性，那么其更快的量子计算操作将为其带来重大优势。

纳斯达克股票代码：RGTI

该公司已经在规模方面取得了进展。其 108 量子位 Cepheus 系统将 12 个互连的 9 量子位小芯片组合成一个 108 量子位处理器。 Chiplet 是较小的处理器块，可以连接起来构建更大的系统。 RigettiComputing表示，这种方法可以帮助其增加量子计算机的量子比特数，同时避免构建越来越大的芯片的制造复杂性。

然而，RigettiComputing 报告称，其 9 量子位系统上的 2 量子位保真度中位数为 99.8%，36 量子位系统上的保真度中位数为 99.6%。在 108 量子位 Cepheus 系统上，这一数字下降到大约 99.1%。因此，尽管它已经证明可以构建更大的量子计算机，但随着量子比特数的增加保持准确性仍然是一个挑战。

管理层设定的目标是开发一个具有大约 1,000 个量子位、99.9% 2 量子位保真度和 2 量子位操作时间少于 50 纳秒的系统，并给出了大约三年的时间表。如果 RigettiComputing 能够构建一台实现所有这些里程碑的量子计算机，那么其速度、准确性和规模的结合将显着缩小其技术与 IonQ 之间的差距。

哪家公司拥有技术优势？

我认为 IonQ 目前具有技术优势。该公司已经不仅仅构建更多的物理量子位，还展示了实际硬件上的纠错能力。

然而，它的领先地位并不稳固。 Superion 256 仍处于原型阶段。 IonQ 仍然需要证明，随着系统变得越来越大，其准确性和连接性也能保持不变。如果 Rigetti 计算能够提高准确性，同时保留其在速度和可扩展性方面的现有优势，那么它可以缩小差距。