IBM推出新型芯片 推動量子計算實現突破——《華爾街日報》

位於紐約州約克敦高地IBM托馬斯·J·沃森研究中心的量子系統One，其外殼採用與盧浮宮保護《蒙娜麗莎》相同的玻璃材質。員工需通過視網膜掃描才能進入某些計算機所在的房間。圖片來源：Isabelle Bousquette / 華爾街日報國際商業機器公司（IBM）週三宣佈研發出更強大的量子計算芯片，這是該公司多年致力於構建能為企業創造商業價值的量子計算機的重要進展。

在紐約舉行的IBM年度量子峯會上發佈的433量子比特"魚鷹"芯片，其量子比特數量是去年推出的127量子比特"鷹"芯片的三倍多。

IBM計劃在未來幾年持續提升計算能力。該公司表示，2025年將推出超過4000量子比特的系統，該系統能比傳統計算機更快或更精確地解決某些問題，併為當今最強計算機只能估算的問題提供精確解，實現被稱為"量子優勢"的里程碑。

IBM高級副總裁兼研究總監達里奧·吉爾表示，公司將在此基礎上繼續擴展規模，最終量子系統將包含數百萬量子比特。

“我們越來越接近目標，“吉爾博士説，“這是又一步進展。或許還需要幾步，但距離正在縮短。“當今計算機使用二進制數字（0或1），而量子計算機採用量子比特（qubit），能以0和1的量子疊加態表示和存儲信息。支持這種量子態的機器具備近乎即時處理海量可能性的潛力。

吉爾博士表示，量子計算機未來有望解決的問題類型包括模擬化學中自然材料的行為，甚至破解用於保護互聯網的公鑰加密技術。

週三，IBM還宣佈與沃達豐集團（Vodafone Group PLC）建立合作伙伴關係，研究如何利用經典計算防禦未來量子技術對加密構成的威脅，併發布了新軟件以幫助減少量子系統中的錯誤。

IBM並非唯一在此領域押下重注的公司。微軟（Microsoft Corp.）、Alphabet旗下的谷歌、D-Wave Systems Inc.等企業，以及一批初創公司都在這一領域積極推進。

國際數據公司（IDC）研究經理兼量子計算研究負責人希瑟·韋斯特指出，由於這些公司採用不同方法構建量子機器，某些類型的計算機最終可能比其他類型更適合解決特定問題。

D-Wave公司宣稱其退火量子計算機擁有超過5000個量子比特。分析師表示，退火機專門針對特定問題，通常與優化相關。

IBM正在研發一種能處理多種任務的量子門計算機。分析師指出，由於量子比特在不同機器中的運作方式不同，這類計算機增加量子比特數量比退火機更具挑戰性。

吉爾博士表示，理論上如今沒有理由不能將1000個量子比特集成到單一芯片上。難點在於，量子比特數量越多，其計算結果的錯誤率就越高，維持量子態以執行計算的時間也越短。

部分原因在於量子比特極為脆弱，極易受温度變化、噪聲或頻率干擾。IBM將量子系統置於圓柱形低温製冷裝置中，這些設備存放在紐約州約克敦高地的托馬斯·J·沃森研究中心內。部分機器被安置在需視網膜掃描才能進入的防護室中，其中一台更採用了與今年盧浮宮《蒙娜麗莎》防蛋糕襲擊環保抗議同款的防護玻璃。

IBM院士兼量子計算基礎設施總監Jerry Chow在沃森研究中心。圖片來源：Isabelle Bousquette/華爾街日報該公司還宣佈，使用其現有量子計算機進行實驗的客户羣已擴展至210餘家企業。

自2016年起，IBM便將量子計算機接入雲端，供企業、高校及個人進行技術實驗。目前IBM已有20餘套系統在線運行。IBM院士兼量子計算基礎設施總監Jerry Chow表示，客户將於明年第一季度開始使用魚鷹芯片。

波音公司表示，正通過雲端使用IBM的量子計算機來模擬與飛機腐蝕相關的化學反應。

“理解這項技術如何發揮作用需要時間，“波音公司技術研究員瑪娜·卡格爾説。

“我們認為現在是開始探索並建立內部能力的合適時機，“她補充道，“還有很多工作要做。”

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