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127量子比特！

規(guī)模超越谷歌“懸鈴木”和我國“祖沖之號(hào)”——

全球量子比特?cái)?shù)最多、首次突破“100位大關(guān)”的量子計(jì)算處理器在IBM誕生。

據(jù)IBM介紹，該處理器能夠使量子計(jì)算機(jī)在未來兩年內(nèi)在某些任務(wù)上開始超越傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)。

全球首個(gè)超過100量子比特的量子處理器

此次發(fā)布的127位超導(dǎo)量子處理器代號(hào)為“鷹” （Eagle）。

在此之前，IBM分別于2017年推出過27量子比特的“獵鷹” （Falcon）處理器，以及于2020年推出65位的“蜂鳥” （Hummingbird）處理器。

此次的“鷹”正是在前兩者的基礎(chǔ)上進(jìn)行架構(gòu)改進(jìn)，以及采用更先進(jìn)的3D封裝技術(shù)實(shí)現(xiàn)量子比特?cái)?shù)翻番。

具體來說，這次的改進(jìn)包括減少錯(cuò)誤的量子比特排列設(shè)計(jì)和減少必要組件的構(gòu)成等。

并且，IBM利用新技術(shù)將控制布線置于處理器內(nèi)的多個(gè)物理層上，同時(shí)將量子比特保持在一層上，從而使量子比特?cái)?shù)顯著增加。

量子比特?cái)?shù)越多，它可以運(yùn)行的量子電路就越復(fù)雜、越有價(jià)值。

IBM介紹，“鷹”可以將人類可探索問題的復(fù)雜度更上一個(gè)“level”，比如優(yōu)化機(jī)器學(xué)習(xí)、為從能源工業(yè)到藥物發(fā)現(xiàn)過程的各個(gè)領(lǐng)域提供新分子和材料建模……

而目前，127位的“鷹”也是首個(gè)由于規(guī)模太大，其性能還無法被傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)進(jìn)行可靠模擬的量子處理器。

說白了，“鷹”處理器上代表一個(gè)狀態(tài)所需的經(jīng)典位元數(shù)量，比現(xiàn)在全球75多億的人口數(shù)量還要多。

而IBM相關(guān)負(fù)責(zé)人則表示：“打破100量子比特?cái)?shù)的障礙更多來自于我們的心理，而非物理?xiàng)l件。”

不過在此之前的谷歌53位“懸鈴木”和中科大66位“祖沖之號(hào)”都采用了一種通用測試（即模擬量子電路并輸出中采樣隨機(jī)數(shù)）來評(píng)估處理器性能，但IBM目前還沒有。

所以，除了量子比特?cái)?shù)翻一番，還沒法知道“鷹”的詳細(xì)真本事。

而在公布127位“鷹”處理器的同時(shí)，IBM還介紹了他們即將到來的量子系統(tǒng)Quantum System 2。

Quantum System 2相比一代采用更加模塊化的設(shè)計(jì)（一代于2019年推出，是世界上首次量子計(jì)算集成系統(tǒng)），引入了新的可擴(kuò)展的量子比特控制電子器件，以及更高密度的低溫元件和電纜，能夠在一個(gè)系統(tǒng)中容納和冷卻更多量子處理器。

它將于2023年啟動(dòng)，到時(shí)還能容納后續(xù)推出的量子比特?cái)?shù)更多的新處理器。

量子計(jì)算機(jī)的運(yùn)行速度雖比傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)快得多，但需要放置在巨大的低溫環(huán)境中才能正常運(yùn)行。

2023年推出千位量子處理器

雖然量子計(jì)算還處于初級(jí)發(fā)展階段，但I(xiàn)BM早就看準(zhǔn)了這個(gè)領(lǐng)域，在2019年就規(guī)劃好了其量子計(jì)算路線圖。

目前，127位的“鷹”如期而至。

按照計(jì)劃，明年IBM將推出433位的量子“魚鷹”（Osprey ）處理器，后年則要推出1121位的量子“禿鷹”（Condor）。

在更遠(yuǎn)的將來，他們還要實(shí)現(xiàn)一百萬位的量級(jí)。

不過，盡管如今量子計(jì)算正“當(dāng)紅”，在技術(shù)層面上該領(lǐng)域卻仍面臨著巨大挑戰(zhàn)和爭論，比如到底是超導(dǎo)還是光學(xué)量子計(jì)算能率先帶來革命性的突破，就還未可知。

相比之下，資本市場的信心可能更早顯露。

在量子芯片領(lǐng)域，本月10號(hào)，國內(nèi)首家光量子計(jì)算公司圖靈量子就宣布完成超億元Pre-A輪融資。

圖靈量子研發(fā)團(tuán)隊(duì)來自牛津大學(xué)、加州大學(xué)伯克利分校、上海交大、復(fù)旦大學(xué)等國內(nèi)外名校，這也是該公司在短短9個(gè)月獲得的第二次融資。

而在國外， 2021年1月到10月，全球量子技術(shù)公司融資約28億美元(共計(jì)34筆)，已經(jīng)是2020年的近3倍（10億美元）。