0
0
Summary & Insights

Imagine a computer that could design new life-saving drugs or revolutionize energy storage, not in decades, but in a matter of hours. This isn’t science fiction, but the tangible goal driving the pioneers of quantum computing. Jacob Goldstein sits down with Ben Bloom, CEO of Atom Computing, to explore the immense potential and formidable challenges of building a genuinely useful quantum machine. Bloom compares the current state of the field to where AI was ten or fifteen years ago—a technology brimming with transformative promise but still grappling with fundamental engineering hurdles.

The conversation delves into the core problem: quantum computers are incredibly fragile. Their basic units of information, qubits, are prone to errors and lose their quantum state—a phenomenon called decoherence—extremely easily. Bloom’s company takes a distinctive approach by using individual neutral atoms, trapped by lasers in a vacuum, as their qubits. He explains that this method offers a promising path to scalability and stability compared to other systems that require near-absolute-zero temperatures. The ultimate benchmark is moving from running isolated experiments to achieving “quantum advantage,” where a quantum computer reliably solves a real-world problem faster or more efficiently than any classical supercomputer could.

A significant portion of the discussion focuses on the practical journey from lab curiosity to commercial utility. Bloom outlines a business model similar to early supercomputing or cloud services, where access to quantum power is sold as a service to researchers and corporations. He emphasizes that the first useful applications won’t be for consumers, but for industries like pharmaceuticals and materials science, where simulating molecular interactions is currently prohibitively slow. The path forward is framed as a marathon of iterative engineering, error correction, and software development to finally harness the bizarre laws of quantum mechanics for practical computation.

Surprising Insights

  • Energy Efficiency as a Killer App: Beyond raw speed, a major advantage of quantum computers could be drastically reduced energy consumption for specific, complex calculations compared to today’s power-hungry supercomputers.
  • Stability from Neutrality: Using neutral atoms as qubits, as opposed to charged ions or superconducting loops, can make them less “noisy” and more stable, which is a counterintuitive advantage in the delicate quantum world.
  • The Room-Temperature (ish) Frontier: While most quantum systems require cryogenics near absolute zero, some neutral atom approaches can operate at much warmer temperatures (though still cold by human standards), simplifying engineering challenges.
  • Near-Term Usefulness: The first commercially valuable applications are likely to be highly specific optimization and simulation problems for enterprises, not general-purpose computing for everyday tasks.

Practical Takeaways

  • Think in Terms of Access: For most businesses and researchers, engaging with quantum computing will mean accessing it as a cloud service, not purchasing and maintaining your own machine.
  • Focus on Simulation: Industries that rely on modeling complex molecular structures—like drug discovery, battery development, and chemical engineering—should monitor quantum advancements closely, as they will likely benefit first.
  • Partner for Exploration: Companies interested in the technology’s potential can start by partnering with quantum firms on specific research problems to gain early experience and understand its limitations and capabilities.
  • Separate Hype from Reality: Understand that while progress is rapid, useful quantum advantage for broad applications is still on the horizon; focus on the incremental engineering milestones being achieved.
Hãy tưởng tượng một chiếc máy tính có thể thiết kế các loại thuốc cứu sinh mới hoặc cách mạng hóa công nghệ lưu trữ năng lượng, không phải trong hàng thập kỷ mà chỉ trong vòng vài giờ. Đây không phải là khoa học viễn tưởng, mà là mục tiêu cụ thể đang thúc đẩy những người tiên phong trong lĩnh vực máy tính lượng tử. Jacob Goldstein trò chuyện với Ben Bloom, CEO của Atom Computing, để khám phá tiềm năng to lớn và những thách thức đáng gờm trong việc xây dựng một cỗ máy lượng tử thực sự hữu ích. Bloom so sánh tình trạng hiện tại của lĩnh vực này với trí tuệ nhân tạo cách đây 10 hoặc 15 năm – một công nghệ chứa đầy hứa hẹn biến đổi nhưng vẫn đang vật lộn với những rào cản kỹ thuật cơ bản.
Cuộc trò chuyện đi sâu vào vấn đề cốt lõi: máy tính lượng tử vô cùng mong manh. Đơn vị thông tin cơ bản của chúng, các qubit, dễ bị lỗi và mất trạng thái lượng tử – một hiện tượng gọi là “giải tương thích” (decoherence) – cực kỳ dễ dàng. Công ty của Bloom áp dụng một cách tiếp cận độc đáo bằng cách sử dụng các nguyên tử trung hòa riêng lẻ, bị giữ bởi tia laser trong môi trường chân không, làm qubit. Ông giải thích rằng phương pháp này mở ra một con đường đầy hứa hẹn cho khả năng mở rộng và ổn định so với các hệ thống khác đòi hỏi nhiệt độ gần bằng 0 tuyệt đối. Tiêu chuẩn cuối cùng là chuyển từ việc chạy các thí nghiệm riêng lẻ sang đạt được “lợi thế lượng tử”, nơi một máy tính lượng tử giải quyết đáng tin cậy một vấn đề thực tế nhanh hơn hoặc hiệu quả hơn bất kỳ siêu máy tính cổ điển nào.
Một phần quan trọng của cuộc thảo luận tập trung vào hành trình thực tế từ sự tò mò trong phòng thí nghiệm đến tính hữu ích thương mại. Bloom phác thảo mô hình kinh doanh tương tự như siêu máy tính hoặc dịch vụ đám mây thời kỳ đầu, khi mà khả năng truy cập vào sức mạnh lượng tử được bán dưới dạng dịch vụ cho các nhà nghiên cứu và doanh nghiệp. Ông nhấn mạnh rằng những ứng dụng hữu ích đầu tiên sẽ không dành cho người tiêu dùng, mà cho các ngành công nghiệp như dược phẩm và khoa học vật liệu, nơi việc mô phỏng tương tác phân tử hiện nay quá chậm. Con đường phía trước được định hình như một cuộc chạy marathon của kỹ thuật lặp đi lặp lại, sửa lỗi và phát triển phần mềm để cuối cùng khai thác các định luật lượng tử kỳ lạ cho tính toán thực tiễn.
### Những Hiểu Biết Bất Ngờ
– **Hiệu Suất Năng Lượng Như Ứng Dụng Đột Phá:** Ngoài tốc độ xử lý, một lợi thế lớn của máy tính lượng tử có thể là giảm đáng kể mức tiêu thụ năng lượng cho các phép tính phức tạp và cụ thể so với các siêu máy tính tiêu thụ nhiều năng lượng ngày nay.
– **Sự Ổn Định Từ Tính Trung Hòa:** Sử dụng nguyên tử trung hòa làm qubit, so với ion tích điện hoặc vòng siêu dẫn, có thể làm chúng ít “nhiễu” hơn và ổn định hơn, đây là một lợi thế phản trực giác trong thế giới lượng tử tinh tế.
– **Biên Giới Nhiệt Độ Phòng (Gần Như Vậy):** Trong khi hầu hết các hệ thống lượng tử yêu cầu nhiệt độ cực thấp gần 0 tuyệt đối, một số phương pháp nguyên tử trung hòa có thể hoạt động ở nhiệt độ ấm hơn nhiều (dù vẫn lạnh theo tiêu chuẩn của con người), giúp đơn giản hóa các thách thức kỹ thuật.
– **Tính Hữu Dụng Trong Tương Lai Gần:** Những ứng dụng có giá trị thương mại đầu tiên có thể sẽ là các bài toán tối ưu hóa và mô phỏng rất cụ thể cho doanh nghiệp, chứ không phải tính toán đa dụng cho các nhiệm vụ hàng ngày.
### Bài Học Thực Tiễn
– **Tư Duy Theo Khả Năng Truy Cập:** Đối với hầu hết doanh nghiệp và nhà nghiên cứu, tham gia vào máy tính lượng tử sẽ có nghĩa là truy cập nó như một dịch vụ đám mây, chứ không phải mua và bảo trận máy móc riêng.
– **Tập Trung Vào Mô Phỏng:** Các ngành công nghiệp dựa vào mô hình hóa cấu trúc phân tử phức tạp – như khám phá dược phẩm, phát triển pin và kỹ thuật hóa học – nên theo dõi chặt chẽ những tiến bộ lượng tử, vì họ có khả năng được hưởng lợi đầu tiên.
– **Hợp Tác Để Khám Phá:** Các công ty quan tâm đến tiềm năng của công nghệ có thể bắt đầu bằng cách hợp tác với các công ty lượng tử về các vấn đề nghiên cứu cụ thể để có được kinh nghiệm sớm và hiểu rõ các hạn chế cũng như khả năng của nó.
– **Tách Biệt Sự Cường Điệu Với Thực Tế:** Hiểu rằng mặc dù tiến bộ diễn ra nhanh chóng, lợi thế lượng tử hữu ích cho các ứng dụng rộng rãi vẫn còn ở phía trước; hãy tập trung vào các mốc kỹ thuật gia tăng đang đạt được.

設想一台電腦,能在幾小時而非數十年內設計出拯救生命的新藥物,或是徹底改變能源儲存方式。這並非科幻情節,而是驅動量子計算先驅者們的具體目標。雅各布・戈爾德斯坦與 Atom Computing 執行長本・布魯姆對談,探討建造真正實用量子機器的巨大潛力與艱鉅挑戰。布魯姆將該領域現狀比作十至十五年前的人工智慧——這項技術充滿變革性前景,但仍須克服基礎工程難題。


對話深入核心問題:量子電腦極其脆弱。其資訊基本單位「量子位元」容易出錯,且極易喪失量子態(此現象稱為「退相干」)。布魯姆的公司採取獨特方法,將被雷射困於真空中的獨立中性原子作為量子位元。他解釋,相較於需接近絕對零度的其他系統,此方法為擴展性與穩定性提供了可行路徑。最終的里程碑是從獨立實驗邁向實現「量子優勢」——即量子電腦能比任何傳統超級電腦更快速、更有效率地可靠解決現實問題。


討論重點聚焦於從實驗室新奇事物到商業實用的實踐歷程。布魯姆勾勒出類似早期超級計算或雲端服務的商業模式,將量子計算能力作為服務提供給研究機構與企業。他強調,首批實際應用不會面向消費者,而是針對製藥與材料科學等產業——這些領域目前模擬分子交互作用的速度緩慢得令人卻步。未來之路被視為一場馬拉松,需透過迭代工程、錯誤修正與軟體開發,方能駕馭量子力學的奇特法則實現實用計算。


令人驚奇的洞見



  • 能源效率成為殺手級應用:除了運算速度,量子電腦的主要優勢可能在於執行特定複雜計算時,能大幅降低能耗,相較於現今耗電量驚人的超級電腦。

  • 中性帶來穩定性:使用中性原子(而非帶電離子或超導迴路)作為量子位元,可降低「噪音」並提升穩定性,這在脆弱的量子世界中是一項反直覺的優勢。

  • 接近室溫的前沿探索:儘管多數量子系統需接近絕對零度的低溫環境,某些中性原子方法卻能在高得多的溫度下運作(儘管對人類而言仍屬低溫),從而簡化工程挑戰。

  • 近期實用性:首批具商業價值的應用可能專注於企業的特定優化與模擬問題,而非日常通用計算。


實用建議



  • 以存取模式思考:對多數企業與研究人員而言,參與量子計算將意味著透過雲端服務取得使用權,而非自行購買與維護機器。

  • 聚焦模擬應用:依賴複雜分子結構建模的產業(如藥物研發、電池開發與化學工程)應密切關注量子技術進展,因其可能優先受益。

  • 合作探索:對該技術潛力感興趣的企業,可從與量子公司合作研究特定問題開始,以累積早期經驗並理解其限制與能力。

  • 區分炒作與現實:應理解雖然進展迅速,但廣泛應用的實質量子優勢仍有待實現;請關注逐步達成的工程里程碑。


Imagina una computadora capaz de diseñar nuevos medicamentos que salven vidas o revolucionar el almacenamiento de energía, no en décadas, sino en cuestión de horas. Esto no es ciencia ficción, sino el objetivo tangible que impulsa a los pioneros de la computación cuántica. Jacob Goldstein conversa con Ben Bloom, director ejecutivo de Atom Computing, para explorar el enorme potencial y los formidables desafíos de construir una máquina cuántica realmente útil. Bloom compara el estado actual del campo con el de la IA hace diez o quince años: una tecnología repleta de promesas transformadoras, pero que aún lidia con obstáculos fundamentales de ingeniería.


La conversación profundiza en el problema central: las computadoras cuánticas son increíblemente frágiles. Sus unidades básicas de información, los qubits, son propensas a errores y pierden su estado cuántico —un fenómeno llamado decoherencia— con extrema facilidad. La empresa de Bloom adopta un enfoque distintivo al usar átomos neutros individuales, atrapados por láseres en el vacío, como qubits. Él explica que este método ofrece una vía prometedora hacia la escalabilidad y la estabilidad en comparación con otros sistemas que requieren temperaturas cercanas al cero absoluto. El criterio definitivo es pasar de ejecutar experimentos aislados a alcanzar la “ventaja cuántica”, en la que una computadora cuántica resuelve de manera fiable un problema del mundo real más rápido o de forma más eficiente que cualquier supercomputadora clásica.


Una parte importante de la discusión se centra en el recorrido práctico desde una curiosidad de laboratorio hasta una utilidad comercial. Bloom describe un modelo de negocio similar al de la supercomputación temprana o los servicios en la nube, en el que el acceso a la potencia cuántica se vende como servicio a investigadores y corporaciones. Subraya que las primeras aplicaciones útiles no serán para consumidores, sino para industrias como la farmacéutica y la ciencia de materiales, donde simular interacciones moleculares es actualmente prohibitivamente lento. El camino a seguir se plantea como una maratón de ingeniería iterativa, corrección de errores y desarrollo de software para finalmente aprovechar las extrañas leyes de la mecánica cuántica en la computación práctica.


Ideas sorprendentes



  • Eficiencia energética como aplicación decisiva: Más allá de la velocidad bruta, una gran ventaja de las computadoras cuánticas podría ser una reducción drástica del consumo energético para ciertos cálculos complejos, en comparación con las supercomputadoras actuales, que consumen enormes cantidades de energía.

  • Estabilidad gracias a la neutralidad: Usar átomos neutros como qubits, en lugar de iones cargados o bucles superconductores, puede hacerlos menos “ruidosos” y más estables, lo cual es una ventaja contraintuitiva en el delicado mundo cuántico.

  • La frontera de la temperatura ambiente (más o menos): Aunque la mayoría de los sistemas cuánticos requieren criogenia cerca del cero absoluto, algunos enfoques con átomos neutros pueden operar a temperaturas mucho más altas (aunque aún frías según estándares humanos), lo que simplifica los desafíos de ingeniería.

  • Utilidad a corto plazo: Es probable que las primeras aplicaciones comercialmente valiosas sean problemas muy específicos de optimización y simulación para empresas, no computación de propósito general para tareas cotidianas.


Conclusiones prácticas



  • Piense en términos de acceso: Para la mayoría de las empresas e investigadores, interactuar con la computación cuántica significará acceder a ella como un servicio en la nube, no comprar y mantener su propia máquina.

  • Céntrese en la simulación: Las industrias que dependen del modelado de estructuras moleculares complejas —como el descubrimiento de fármacos, el desarrollo de baterías y la ingeniería química— deberían seguir de cerca los avances cuánticos, ya que probablemente serán las primeras en beneficiarse.

  • Asóciese para explorar: Las empresas interesadas en el potencial de esta tecnología pueden comenzar asociándose con compañías cuánticas en problemas de investigación específicos para adquirir experiencia temprana y comprender sus limitaciones y capacidades.

  • Separe la exageración de la realidad: Entienda que, aunque el progreso es rápido, la ventaja cuántica útil para aplicaciones amplias aún está en el horizonte; concéntrese en los hitos incrementales de ingeniería que se están alcanzando.


Imagine um computador capaz de projetar novos medicamentos que salvam vidas ou revolucionar o armazenamento de energia, não em décadas, mas em questão de horas. Isso não é ficção científica, mas o objetivo concreto que impulsiona os pioneiros da computação quântica. Jacob Goldstein conversa com Ben Bloom, CEO da Atom Computing, para explorar o imenso potencial e os enormes desafios de construir uma máquina quântica genuinamente útil. Bloom compara o estado atual do setor ao da IA há dez ou quinze anos — uma tecnologia repleta de promessa transformadora, mas ainda enfrentando obstáculos fundamentais de engenharia.


A conversa se aprofunda no problema central: os computadores quânticos são incrivelmente frágeis. Suas unidades básicas de informação, os qubits, são propensos a erros e perdem seu estado quântico — um fenômeno chamado descoerência — com extrema facilidade. A empresa de Bloom adota uma abordagem distinta ao usar átomos neutros individuais, aprisionados por lasers em um vácuo, como qubits. Ele explica que esse método oferece um caminho promissor para escalabilidade e estabilidade em comparação com outros sistemas que exigem temperaturas próximas do zero absoluto. O grande marco é passar da realização de experimentos isolados para alcançar a “vantagem quântica”, quando um computador quântico resolve de forma confiável um problema do mundo real mais rápido ou com mais eficiência do que qualquer supercomputador clássico conseguiria.


Uma parte significativa da discussão se concentra na jornada prática de uma curiosidade de laboratório até a utilidade comercial. Bloom descreve um modelo de negócios semelhante ao dos primórdios da supercomputação ou dos serviços em nuvem, em que o acesso ao poder quântico é vendido como serviço a pesquisadores e empresas. Ele enfatiza que as primeiras aplicações úteis não serão para consumidores, mas para setores como o farmacêutico e o de ciência dos materiais, nos quais simular interações moleculares é atualmente lento demais para ser viável. O caminho adiante é apresentado como uma maratona de engenharia iterativa, correção de erros e desenvolvimento de software para finalmente aproveitar as leis bizarras da mecânica quântica em computação prática.


Percepções Surpreendentes



  • Eficiência Energética como Aplicação Decisiva: Além da velocidade bruta, uma grande vantagem dos computadores quânticos pode ser a redução drástica do consumo de energia para certos cálculos complexos, em comparação com os supercomputadores atuais, que consomem enormes quantidades de energia.

  • Estabilidade pela Neutralidade: Usar átomos neutros como qubits, em vez de íons carregados ou circuitos supercondutores, pode torná-los menos “ruidosos” e mais estáveis, o que é uma vantagem contraintuitiva no delicado mundo quântico.

  • A Fronteira da Temperatura Ambiente (mais ou menos): Embora a maioria dos sistemas quânticos exija criogenia próxima do zero absoluto, algumas abordagens com átomos neutros podem operar em temperaturas muito mais altas (embora ainda frias para os padrões humanos), o que simplifica os desafios de engenharia.

  • Utilidade no Curto Prazo: As primeiras aplicações comercialmente valiosas provavelmente serão problemas altamente específicos de otimização e simulação para empresas, e não computação de uso geral para tarefas cotidianas.


Conclusões Práticas



  • Pense em Termos de Acesso: Para a maioria das empresas e pesquisadores, interagir com a computação quântica significará acessá-la como um serviço em nuvem, e não comprar e manter sua própria máquina.

  • Foque em Simulação: Setores que dependem da modelagem de estruturas moleculares complexas — como descoberta de medicamentos, desenvolvimento de baterias e engenharia química — devem acompanhar de perto os avanços quânticos, pois provavelmente serão os primeiros a se beneficiar.

  • Faça Parcerias para Exploração: Empresas interessadas no potencial da tecnologia podem começar estabelecendo parcerias com firmas de computação quântica em problemas específicos de pesquisa, para adquirir experiência inicial e compreender suas limitações e capacidades.

  • Separe o Hype da Realidade: Entenda que, embora o progresso seja rápido, a vantagem quântica útil para aplicações amplas ainda está no horizonte; concentre-se nos marcos incrementais de engenharia que estão sendo alcançados.


Ben Bloom is the co-founder and CEO of Atom Computing, a company building quantum computers out of individual atoms. Ben’s problem is this: How do you build a quantum computer that is actually useful for everything from discovering new medicines to building better batteries? 

In this episode, Ben explains: 

  • The practical applications of quantum computers 
  • Atom Computing’s approach using individual neutral atoms as qubits 
  • The key engineering challenge of scaling while maintaining accuracy 
  • The playbook for commercializing quantum computing

Connect with us:

See omnystudio.com/listener for privacy information.

Leave a Reply

What’s Your Problem?What’s Your Problem?
Let's Evolve Together
Logo