6月10日,美國國際商用機器公司(IBM)宣布,計劃在2029年之前推出可實用的大規(guī)模容錯量子計算機,并且詳細闡述了公司為實現(xiàn)這一目標而制定的路線圖。
量子計算是一種快速崛起的技術(shù),它利用量子力學(xué)定律來解決對經(jīng)典計算機來說過于復(fù)雜的問題。但是現(xiàn)有的量子計算機必須把大量的計算能力用于糾正錯誤,因此總體來說,目前它們的性能依舊未能超越經(jīng)典計算機。
IBM表示,它計劃到2029年擁有一個更大規(guī)模的量子計算系統(tǒng)。該公司將在紐約州波基普西的數(shù)據(jù)中心內(nèi)建造名為“Starling”的量子計算機,并表示它將擁有大約200個邏輯量子比特。預(yù)計運算能力將達到現(xiàn)有量子計算機的2萬倍,能支持用戶探索遠超當(dāng)前設(shè)備限制的復(fù)雜量子態(tài)。
量子比特是量子計算的基本單位,200個量子比特足以開始顯示出相對于經(jīng)典計算機的優(yōu)勢。
目前,IBM正在與其他科技巨頭(如微軟、谷歌和亞馬遜)以及許多已經(jīng)籌集了數(shù)億美元資金的初創(chuàng)公司一起在量子計算這條賽道上展開競爭。
他們都在努力解決同一個基本問題:量子比特運算速度很快,但同時會產(chǎn)生很多錯誤。科學(xué)家們可以利用機器中的一些量子比特來糾正這些錯誤,但必須有足夠的量子比特冗余來完成有用的工作。
IBM在2019年改變了解決這個問題的方法,并表示它已經(jīng)找到了一種新算法,將大大減少糾錯所需的量子比特數(shù)量。
IBM此前展示了一種新方法:將芯片連接到機器內(nèi)部,再將機器連接到一起,以形成模塊化系統(tǒng),使規(guī)模的擴展不受物理條件限制。IBM稱,將這種方法疊加新的糾錯碼,有望在2033年之前制造出引人注目的量子計算機。
IBM負責(zé)量子業(yè)務(wù)的副總裁Jay Gambetta表示:“我比以往任何時候都更相信,在未來幾年內(nèi),一臺容錯量子計算機將會出現(xiàn)。我們正在把糾錯的細節(jié)放在我們的路線圖上,因為我們相信現(xiàn)在我們已經(jīng)解決了所有的科學(xué)挑戰(zhàn)。”
Gambetta聲稱,IBM對其2029年路線圖的信心源于最近的兩項進展:一是在減少錯誤的新方法上取得了進一步的進展,這種方法被稱為qLDPC糾錯碼,二是利用傳統(tǒng)計算技術(shù)實時識別和糾正錯誤。
此外,量子計算初創(chuàng)公司SEEQC預(yù)計將于本周宣布與IBM合作,作為美國國防部高級研究計劃局量子基準測試計劃的一部分,該計劃旨在評估量子公司實現(xiàn)公用事業(yè)規(guī)模運營的能力。
Gartner分析師Chirag Dekate評論稱,目前還不清楚IBM的突破如何“轉(zhuǎn)化為有形的商業(yè)價值”,而容錯量子計算機的變革潛力仍在猜測中。IBM的計劃也沒有詳細說明其新型量子計算機的商業(yè)可用性,以及其糾錯系統(tǒng)發(fā)布的具體日期。