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美國爆大消息:IBM研製出50量子位計算機

當地時間11月10日,喺美國電氣和電子工程師協會(IEEE)的工業峰會上,IBM對外宣布,公司已經成功研發20位量子比特的量子計算機,可喺年底向付費客戶開放。更值得一提的是,IBM還成功開發出了一台50位量子比特的原型機,可為今後IBM Q系統奠定基礎。

喺量子計算機領域裏,谷歌一直被視為“領頭羊”。此前,谷歌已製造出9量子比特的機器,並計劃今年增加至49量子比特,實現“量子霸權”(quantum supremacy)。但現喺,IBM率先完成了這項成就。

IBM研製出50量子比特原型機

當地時間11月10日,喺美國電氣和電子工程師協會(IEEE)的工業峰會上,IBM對外宣布,公司已經成功研發20位量子比特的量子計算機,可喺年底向付費客戶開放。更值得一提的是,IBM還成功開發出了一台50位量子比特的原型機,可為今後IBM Q系統奠定基礎。

IBM喺官方博客中寫道,基於20量子比特量子計算機的相干時間(Coherence time,相干時間,就是信道保持恆定的最大時間差範圍)翻倍,由之前的50微秒到達現喺平均相干時間90微秒。而且這台量子計算計的設計具有可擴展性:基於50個量子比特的量子計算機也有相似的表現。

IBM20和50量子比特陣列

擁有50量子比特的計算機,喺計算機科學史上絕對可以成為一個重要里程碑。該領域的研究人員將這一里程碑稱為是“量子霸權”,它可以實施常見超級計算機所不能完成的任務

IBM人工智能和IBM Q研究副總裁達里·奧吉爾(Dario Gil)表示,量子位數量增加只是一個方面。你處理的量子位越多,量子位之間的交互就會越複雜,因為量子具有相互糾纏的屬性。如果你有更多的量子位,但它們相互聯繫時有很高的錯誤率,那麼它們不見得比錯誤率較低的5量子位機器來得強大。

另一個要關注的問題是,喺處理量子狀態時,它們喺一種名為相干性(coherence)的過程中往往存喺一段很短的時間。這意味着,量子位回到0和1經典的計算狀態之前,研究員只有一個短暫的時間窗口。喺上個世紀90年代末期,研究人員只有短短几納秒的時間可以關注相干性。即使喺去年,IBM也只能為5量子位機器獲得47微秒和50微秒的相干性時間。這次IBM公布的相干時間喺90微秒左右,是一次巨大的飛躍。

除了量子計算機外,IBM喺軟件上也有建樹。其開發的QISKit,是量子信息軟件處理工具包,可用於幫助研究社區最大限度利用量子計算系統的核心。IBM稱,這是包括基於Python語言的建立、操控、顯示和研究量子比特的工具,表徵量子比特的工具,批量處理任務工具和一個可將所需實驗編譯到真實硬件的編譯工具。

自去年IBM推出5量子位的先進計算機以來,IBM喺量子計算機領域一路高歌猛進。今年3月份,IBM就曾對外宣布,今年要推出全球第一個商業化量子計算雲服務:IBM Q。這也是全球第一個收費的量子計算雲服務系統。

量子計算機和傳統計算機之間的區別

相比傳統計算機,量子計算機的最大區別在於:傳統計算機只能按照時間順序一個個地解決問題,而量子計算機卻可以同時解決多個問題。傳統計算機使用的運算規則是二進制,用0和1記錄信息狀態。但量子計算機由量子狀態來描述信息,根據量子的特性它可以同時表示多種狀態,並同時進行疊加運算,因而擁有更快速的運算方式。

由於量子計算機處理能力比當前傳統超級計算機高几個數量級。因此,許多人認為,量子計算機將完成以前被認為是不可能完成的任務,例如模擬化學催化劑、建立超級複雜系統的模型、破解加密密碼等。但迄今為止,這些公司開發的量子計算機處理能力不夠強大或不夠精確,喺運行大多數任務時不足以超過傳統計算機。

阿波羅網責任編輯:秦瑞 來源:澎湃新聞 轉載請註明作者、出處並保持完整。

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