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433個(gè)量子比特!IBM發(fā)布最大超導量子計算機,比特數量超谷歌7倍

來(lái)源:     作者:軟件信息服務(wù)站點(diǎn)管理員     發(fā)布時(shí)間:2022年11月21日     瀏覽次數:         

433個(gè)量子比特!IBM發(fā)布最大超導量子計算機,比特數量超谷歌7倍

周三,IBM召開(kāi)了2022年IBM量子峰會(huì ),宣布在量子硬件和軟件方面均取得了新的突破性進(jìn)展,并概述了其對以量子為中心的超級計算的開(kāi)創(chuàng )性愿景。

在未來(lái),量子計算機有望將計算速度提高到今天最快的超級計算機的百萬(wàn)倍!

433量子比特處理器,夠大!

IBM周三表示,它推出了迄今為止最強大的量子計算機處理器,名為Osprey,這是一臺433個(gè)量子比特的機器,其量子比特數量是去年宣布的Eagle機器的三倍。

雖然不同的量子計算機公司對其量子比特的功率有不同的說(shuō)法,但量子比特的數量,或稱(chēng)量子比特,是使用量子力學(xué)的量子計算機功率的一個(gè)標志,而量子比特可以通過(guò)許多不同的方式創(chuàng )建。

IBM Osprey的量子比特數居IBM量子處理器第一位,其數量是去年宣布的Eagle機器的三倍。

該處理器可以運行復雜的量子計算,擁有遠超任何經(jīng)典計算機的計算能力。如果用經(jīng)典比特來(lái)表示IBM Osprey處理器的一個(gè)狀態(tài),其數量要遠遠超過(guò)已知宇宙中原子的總數!

目前,IBM在全球擁有20多臺量子計算機,客戶(hù)可以通過(guò)云平臺進(jìn)行訪(fǎng)問(wèn)。

IBM 高級副總裁兼研究總監Darío Gil介紹稱(chēng):「新的 433 量子比特Osprey處理器的出現,使我們離量子計算機用于解決以前無(wú)法解決的問(wèn)題更近了一步?!?/span>

「我們正在不斷擴大和推進(jìn)我們的量子技術(shù),包括硬件、軟件和經(jīng)典集成,與我們的合作伙伴和世界各地的客戶(hù)一起,迎接我們這個(gè)時(shí)代的最大挑戰。這項工作將成為即將到來(lái)的以量子為中心的超級計算時(shí)代的基礎?!?/span>

配套量子系統明年上線(xiàn),更加模塊化

除了處理器,IBM還推出了下一代量子配套系統。

Gil表示,IBM仍努力研發(fā)具有1000多個(gè)量子比特的計算機。為了進(jìn)一步擴大規模,IBM團隊正在嘗試一種新方法。

「Osprey芯片的尺寸已經(jīng)很大了。而明年,含有1000量子比特的芯片將會(huì )更大,」Gil說(shuō):「所以在那之后,我們一直在設計和建造一款全新、基于模塊化的整個(gè)量子計算的系統?!?/span>

IBM將這個(gè)模塊化系統稱(chēng)為Quantum System 2。

Gil稱(chēng):「Quantum System 2是第一個(gè)真正的模塊化量子計算系統,隨著(zhù)時(shí)間的推移,系統規模將持續擴大?!埂改K化意味著(zhù)芯片本身要相互連接?!?/span>

IBM表示,通過(guò)連接其中的三個(gè)系統,它可以構建一個(gè)擁有多達 16,632 個(gè)量子比特的系統。

IBM稱(chēng),Quantum System 2模塊化、靈活,可將多個(gè)處理器結合成一個(gè)具有通信鏈路的系統。

IBM表示,公司目標是在2023年底前上線(xiàn)這個(gè)系統,通過(guò)連接多個(gè)Quantum System 2,成為 「以量子為中心的超級計算」的集群。

其他方面,IBM 還展示了新的 IBM Quantum Safe 技術(shù)、客戶(hù)和生態(tài)系統擴展等生態(tài)內容。

IBM研究員兼Quantum副總裁Jay Gambetta說(shuō):「2022年IBM量子峰會(huì )標志著(zhù)全球量子計算領(lǐng)域發(fā)展的一個(gè)關(guān)鍵時(shí)刻。隨著(zhù)我們不斷提高量子系統的規模,使其使用更簡(jiǎn)單,我們將看到量子技術(shù)的使用和量子計算行業(yè)的成長(cháng)?!?/span>

探索量子計算的路上,IBM穩步前行

那么,這款I(lǐng)BM史上最強量子計算機的發(fā)布,對我們來(lái)說(shuō)又意味著(zhù)什么呢?這還要從量子計算機能做的事兒說(shuō)起。

理論上講,量子能夠以更快的方式進(jìn)行運算。許多傳統計算機需要花幾年解決的問(wèn)題,量子計算機可能幾天就完成了。

而量子比特則是一項描述量子計算機運算能力的重要參數——量子比特數越大,計算機中的組件就越多,能夠以指數方式執行的計算就越多。

迄今為止,與傳統計算機相比,量子計算機已經(jīng)在某些任務(wù)中證明了自己的顯著(zhù)優(yōu)勢。

甚至還有不少專(zhuān)家預測:如果量子糾錯能力和量子比特數能將過(guò)去兩年的發(fā)展速度保持下去,量子計算機完全可能比當今最快的超級計算機——還要快數百萬(wàn)倍!

所以,Osprey的發(fā)布不僅為2023年推出含有1,121個(gè)量子比特的計算機Condor鋪平了道路,也證明IBM正在通過(guò)新硬件、軟件和系統突破實(shí)現以量子為中心的超級計算的道路上穩步前進(jìn)。

2016年,「藍色巨人」將第一臺可供任何人進(jìn)行實(shí)驗的量子計算機放在云上——這是一臺具有5個(gè)量子比特的設備。每個(gè)超導電路被冷卻至接近絕對零度(-273℃)。

2019和2020年,他們則連續推出了包含27和65個(gè)量子比特的計算機Falcom和Hummingbird——沒(méi)錯,IBM的每一款量子計算機,都是以鳥(niǎo)類(lèi)命名的。

真不知道在不久的將來(lái),是否會(huì )出現以「百鳥(niǎo)之王」孔雀命名的機器。反正小編我是已經(jīng)期待上了!

2021年,IBM 推出了首款擁有100多個(gè)量子比特的量子處理器Eagle。它不僅使原來(lái)達到的量子比特數增加了一倍,還成為了IBM第一臺超過(guò)100比特的量子計算機。

如今,Osprey的推出再一次將量子比特的數量提升了近3倍!我們完全可以相信,IBM能夠在2023年交付世界上第一臺擁有超過(guò)1,000個(gè)量子比特的通用量子計算機Condor。

當然,「藍色巨人」的雄心,可遠不止1,000個(gè)量子比特而已。

今年夏天,IBM剛剛發(fā)布了最新路線(xiàn)圖,計劃制造以量子比特為中心的超級計算機。

從發(fā)布會(huì )的規劃圖中我們可以清晰地看到:除Condor外,他們還計劃在2023年發(fā)布的下一個(gè)QPUHeron中引入一種新的耦合器,以此調整量子比特之間的耦合,并展示了可能會(huì )在2025年發(fā)布4000個(gè)甚至更多量子比特的計劃。

IBM量子計算部門(mén)的首席硬件架構師Oliver Dial表示:「到 2024 年底,在我們的『100x100計劃』中,我們預計通過(guò)并行運行多個(gè)Heron芯片降低錯誤率,以此實(shí)現100量子比特寬、100門(mén)深的系統,從而完成對傳統計算機的超越?!?/span>

IBM還宣布,他們正在與通信技術(shù)公司沃達豐合作開(kāi)發(fā)后量子密碼學(xué)。該密碼學(xué)可以抵御未來(lái)可能迅速破壞現代密碼學(xué)的量子計算機。

當然,Dial也承認:雖然到目前為止,IBM大體還能按照規劃圖穩步前進(jìn),但比特的數量顯然只是對量子計算龐大且艱巨的探索中的一部分。更長(cháng)的相干時(shí)間和對噪聲的減少,同樣需要納入考量。

發(fā)布日期:2022年11月16日

來(lái)源: 新智元

科技發(fā)展部 

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