量子计算机可以解决很多普通计算机永远无法解决的问题。和使用晶体管的普通计算机不同，量子计算机使用光子和电子等量子对象进行计算。量子对象的大小和量子力学的力量使得这些超高速计算机非常紧凑。他们可以在短时间内处理大量复杂的数据。但是，大多数量子计算概念仍然是未来的。要使量子计算成为现实，必须解决几个问题：
量子计算机是如何工作的?
普通电脑使用的是比特，每一位可以表示为0或1。而量子计算机使用的是量子比特，量子比特可以是一个电子，一个核，甚至一个光子。量子比特有两种状态，自旋向上和自旋向下(就像1和0)。一个位只能传一个值，而一个量子比特却可以传两个值。也就是说n个位可以传n个值但是n个量子比特可以传2n个值。这也意味着量子计算机的效率可以成倍地提高。
这种效率的提升可以在网络安全和数据库管理等领域产生巨大的影响。例如，要在数据库中找到某个信息，一台量子计算机只需要花费普通计算机的一小部分时间来测试每个条目就可以了。
让我们来看看已经成功找到了使用这一技术的解决方案的五家初创公司：
- Q-CTRL
量子计算最大的问题之一是随机化。一般来说，量子比特的状态很容易被环境干扰随机化。Q-CTRL工具包有助于抑制这些随机化错误。据该工具的创始人Michael Biercuk所说，该工具集控件可以解开随机化过程。
Q-CTRL成立于2017年11月。投资者包括Data Collective Venture Capital、Main Sequence Ventures、Horizons Ventures和红杉资本(Sequoia Capital)。用户界面是产品开发的核心，所以公司使用了时尚的SaaS前端。Q-CTRL于2018年1月开始研发公司的首款产品——Black Opal。
Black Opal
Black Opal是第一款可以用于加速量子计算硬件性能的商用软件。除了它的小众用户，Black Opal也将吸引那些刚刚学习量子技术将如何影响他们的工作和那些即将进入量子领域的人。该团队将推出Boulder Opal，专注于将控制系统集成到专业工作流中。
通过使复杂的工作流具有视觉吸引力，Q-CTRL试图消除一些可用性障碍。他们似乎还计划在未来推出企业版。另外，Q-CTRL是IBM选择的在量子系统上运行计算的八家公司之一。
- ColdQuanta
ColdQuanta专注于开发激光冷却和超冷原子量子技术，并于2008年销售了第一个产品。超冷原子保持在0开氏度以下。在这个温度下，原子的量子性质发生了变化。在这个阶段，原子变得更加可控，它们在精密测量中有可以被大量使用。ColdQuanta是世界上第一个提供商用超冷量子气体系统的公司。其中一个系统已经交付给美国宇航局的冷原子实验室，现在它位于国际空间站。
超冷中性原子技术也有助于推动量子信息系统、惯性传感和导航的进一步发展。
Cold Quanta自2007年成立以来就一直通过产品收入和合同进行内部融资。2018年7月，该公司在Maverick Ventures领投的一轮融资中筹得650万美元资金。Global Frontier Investments也参与了此次融资。这笔资金将用于将公司的基础超冷中性原子技术商业化。公司的客户遍布世界各地的工业和学术研发实验室，并且还获得多个联邦机构的合同。针对从计时到安全通信的应用，Cold Quanta已经准备好进入量子计算的新时代。
3.QC Ware
这家位于Palo Alto的公司可以为量子计算机开发企业软件解决方案，并利用量子计算帮助企业突破计算瓶颈。QC Ware是企业通过单一软件平台访问多个量子硬件系统的先驱。他们的解决方案与硬件无关，他们解决了组合优化和机器学习中的问题。QC Ware的解决方案比传统的高性能计算解决方案的效率要高得多。
QC Ware的客户群包括领先的航空航天主要承包商、金融服务公司、电力公司、汽车原始设备制造商和多个政府团体。公司还宣布支持Cirq(谷歌的开源量子计算框架)。
2018年7月，QC Ware在高盛(Goldman Sachs)、花旗集团(Citigroup)和空客(Airbus)参与的一轮融资中筹得650万美元。该公司可能会利用这笔资金扩大其量子云计算服务。QC Ware年收入为500万美元。QC Ware还与多家财富500强企业合作开发了一套量子驱动的应用程序。
- Xanadu
Xanadu是一家总部位于多伦多的光子量子计算和人工智能公司。他们使用光子来携带信息和执行计算而不是电子。这家加拿大初创公司成立于2016年，专注于通过将量子硅光子芯片集成到现有硬件中，创建一个完整的堆栈量子计算。该公司在两轮融资中筹集了700多万美元，每年可以产生100万美元的收入。
Strawberry Fields
Strawberry Fields是Xanadu提供的一种流行的量子软件包。这个包是开源的，它的特点是一个基于TensorFlow的量子机器学习工具箱。根据该公司在领英(LinkedIn)上的简介，他们的目标是创造世界上第一台实用量子计算机。
PennyLane
除了量子计算，该公司还专门从事机器学习。其实他们是在使用机器学习来增强硬件。该公司还为量子计算机推出了专门的机器学习软件PennyLane。
PennyLane就像量子计算的TensorFlow。它使机器学习算法能够随着量子计算机的发展而扩展。这款软件是开源的，可以使用插件系统将现有的API与量子硬件集成在一起。PennyLane与硬件无关，可以和不同公司的量子计算机交互，例如IBM Quantum Experience。
- Zapata计算
Zapata总部位于马萨诸塞州，是由一群哈佛科学家于2017年创立的，他们立志打造一家量子软件和服务公司。Zapata目前处于隐身模式运营，但他们似乎正在构建某种特定行业的解决方案。Zapata已经与谷歌和IBM等科技巨头达成合作，它也是谷歌Cirq的首批用户之一。Cirq可能最终成为谷歌量子计算云服务的接口。和大多数领先的量子计算初创公司一样，Zapata也创造了一种机器学习算法。同时它表示，谷歌正在其量子云计算开发中使用这一算法。该算法很有可能可以帮助构建更高效的量子计算电路。
量子计算高速发展
能源和电力、医疗保健、制药和汽车等行业似乎是量子计算很有前景的市场。越来越多的网络犯罪事件已经对更安全的通信系统提出了更高的需求，量子技术在这一领域会有很大的应用空间。此外，量子密钥分发系统也被用来保护移动交易。国防和金融部门最早将量子计算投入使用。政府机构也在这方面进行了一些重大投资。全球量子计算市场的年复合增长率为29.04%，预计到2023年将达到4.953亿美元。
原文链接：http://techgenix.com/quantum-computing-startups/
