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IBM将其量子计算机的性能提高了一倍

本文作者:周舟 2020-08-23 20:37
导语:仍需数年才可真正投入使用,但量子计算的“战争”已经打起。

与去年的型号相比,IBM将其量子计算机的性能提高了一倍。目前,除了IBM之外,国际上许多科技巨头已经在实用量子计算机领域进行探索,比如英特尔、谷歌和微软等。

当然,这种能给社会带来革命性变化的计算机仍处于技术发展的早期阶段。

IBM将其量子计算机的性能提高了一倍

量子计算机的基本数据处理单位叫做量子位(Qubit),量子位越多越好。不过,它们对外部环境的要求非常挑剔,比如热量的变化很容易扰乱他们,从而破坏量子计算的结果。

为了更好地测量性能,IBM创建了一个名为“量子量”的测试,旨在反映一台量子计算机有多少量子位以及它们实际完成了多少工作。

2019年,IBM的量子数量达到32个。今年,它达到了64个,这种指数级的进步对于量子计算机成为真正的实用或者商用计算机非常重要。

量子计算不会取代计算机、服务器、智能手表和智能手机等经典设计或者产品。但是,它能够解决现在的计算机完全无法解决的问题,比如它可以促进新材料、药物和化肥制造等化学分子层面的发展;它可以让车队更快地递送包裹;它还能更高效率的进行投资组合。

这项技术如此重要,以至于IBM、谷歌、英特尔和微软等科技巨头数年来纷纷投入重资,而且美国也出现了一大批致力于发展量子计算的初创公司。不过,现在还处于早期阶段,IBM是量子计算机市场上的领导者,目前运行的量子计算机只有22台,而5月份的时候只有18台。

量子计算的竞赛已经开启

今年早些时候,想加入量子计算竞赛的高科技企业霍尼韦尔(Honeywell)表示,其量子位数量超过了IBM,达到了里程碑式的64。这一举动表明传统的计算机产业正在量子计算领域发挥作用。目前,这些企业正在进行一场制造运行速度最快的量子计算机的竞赛。

量子计算的竞争与业内大多数竞争不同之处在于,竞争对手采取了截然不同的方式。这个场景这就像一匹马、一辆汽车、一架飞机、一辆自行车在进行比赛。

和谷歌的量子计算机一样,IBM的新产品采用的设计是将超级计算量子位冷却到绝对零度以上几分之一的温度——比太空还要冷。霍尼韦尔的量子位元以不同的方式包装在一个“陷阱”中,其中包含被称为离子的带电粒子。

英特尔的想法还不成熟,它利用电子作为量子位,利用一种叫做自旋的量子力学特性。

微软希望通过一种叫做拓扑量子位的方法来避免量子位的缺陷。

不过,它们都需要量子位。普通计算机位元可以处于零或一两种状态中的一种,而量子位元可以通过一种叫做叠加的量子物理现象来记录这两种状态的组合。

将更多量子位塞入芯片

将更多的量子位置入芯片并保持它们的稳定是量子计算成功的关键。

但是,现阶段的量子计算机芯片上还没有很多量子位。在IBM的猎鹰量子计算芯片上只有27个量子位。

“IBM正在改进其拥有53量子位的蜂鸟系统。”IBM达到64量子位数量的论文合著者、IBM量子副总裁Jay Gambetta说道。

英特尔量子计算硬件主管Jim Clarke在本周的芯片处理器会议上说,英特尔在2018年的处理器上尝试了IBM的超导方法。他说,这种芯片与传统服务器芯片一样大,这使得它很昂贵。英特尔之所以采用自旋量子位,是因为可以将更多的量子位塞入芯片中。

参考链接:https://www.cnet.com/news/ibm-doubles-its-quantum-computer-performance/(雷锋网(公众号:雷锋网)雷锋网雷锋网

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