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來源：澎湃新聞 近日，在美國電氣和電子工程師協(xié)會(IEEE)的工業(yè)峰會上，IBM對外宣布，公司已經(jīng)成功研發(fā)20位量子比特的量子計(jì)算機(jī)，可在年底向付費(fèi)客戶開放。更值得一提的是，IBM還成功開發(fā)出了一臺50位量子比特的原型機(jī)，可為今后IBM Q系統(tǒng)奠定基礎(chǔ)。 IBM在官方博客中寫道，基于20量子比特量子計(jì)算機(jī)的相干時間(Coherence time，相干時間，就是信道保持恒定的最大時間差范圍)翻倍，由之前的50微秒到達(dá)現(xiàn)在平均相干時間90微秒。而且這臺量子計(jì)算計(jì)的設(shè)計(jì)具有可擴(kuò)展性：基于50個量子比特的量子計(jì)算機(jī)也有相似的表現(xiàn)。 IBM20和50量子比特陣列 擁有50量子比特的計(jì)算機(jī)，在計(jì)算機(jī)科學(xué)史上絕對可以成為一個重要里程碑。該領(lǐng)域的研究人員將這一里程碑稱為是“量子霸權(quán)”，它可以實(shí)施常見超級計(jì)算機(jī)所不能完成的任務(wù)。 IBM人工智能和IBM Q研究副總裁達(dá)里·奧吉爾(Dario Gil)表示，量子位數(shù)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復(fù)雜，因?yàn)榱孔泳哂邢嗷ゼm纏的屬性。如果你有更多的量子位，但它們相互聯(lián)系時有很高的錯誤率，那么它們不見得比錯誤率較低的5量子位機(jī)器來得強(qiáng)大。 另一個要關(guān)注的問題是，在處理量子狀態(tài)時，它們在一種名為相干性(coherence)的過程中往往存在一段很短的時間。這意味著，量子位回到0和1經(jīng)典的計(jì)算狀態(tài)之前，研究員只有一個短暫的時間窗口。在上個世紀(jì)90年代末期，研究人員只有短短幾納秒的時間可以關(guān)注相干性。即使在去年，IBM也只能為5量子位機(jī)器獲得47微秒和50微秒的相干性時間。這次IBM公布的相干時間在90微秒左右，是一次巨大的飛躍。 除了量子計(jì)算機(jī)外，IBM在軟件上也有建樹。其開發(fā)的QISKit ，是量子信息軟件處理工具包，可用于幫助研究社區(qū)最大限度利用量子計(jì)算系統(tǒng)的核心。IBM稱，這是包括基于Python語言的建立、操控、顯示和研究量子比特的工具，表征量子比特的工具，批量處理任務(wù)工具和一個可將所需實(shí)驗(yàn)編譯到真實(shí)硬件的編譯工具。 自去年IBM推出5量子位的先進(jìn)計(jì)算機(jī)以來，IBM在量子計(jì)算機(jī)領(lǐng)域一路高歌猛進(jìn)。今年3月份，IBM就曾對外宣布，今年要推出全球第一個商業(yè)化量子計(jì)算云服務(wù)：IBM Q。這也是全球第一個收費(fèi)的量子計(jì)算云服務(wù)系統(tǒng)。 量子計(jì)算機(jī)和傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)之間的區(qū)別 相比傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)，量子計(jì)算機(jī)的最大區(qū)別在于：傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)只能按照時間順序一個個地解決問題，而量子計(jì)算機(jī)卻可以同時解決多個問題。傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)使用的運(yùn)算規(guī)則是二進(jìn)制，用0和1記錄信息狀態(tài)。但量子計(jì)算機(jī)由量子狀態(tài)來描述信息，根據(jù)量子的特性它可以同時表示多種狀態(tài)，并同時進(jìn)行疊加運(yùn)算，因而擁有更快速的運(yùn)算方式。 由于量子計(jì)算機(jī)處理能力比當(dāng)前傳統(tǒng)超級計(jì)算機(jī)高幾個數(shù)量級。因此，許多人認(rèn)為，量子計(jì)算機(jī)將完成以前被認(rèn)為是不可能完成的任務(wù)，例如模擬化學(xué)催化劑、建立超級復(fù)雜系統(tǒng)的模型、破解加密密碼等。但迄今為止，這些公司開發(fā)的量子計(jì)算機(jī)處理能力不夠強(qiáng)大或不夠精確，在運(yùn)行大多數(shù)任務(wù)時不足以超過傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)。 |
