IBM 20 量子位元的量子電腦雲端計算服務年底將上線

作者 | 發布日期 2017 年 11 月 13 日 17:45 | 分類 尖端科技 , 軟體、系統 , 電腦 follow us in feedly

2016 年 IBM 開發出了有 5 量子位元的量子電腦後,就把它提供出來為量子電腦雲端服務,供研究者使用。近日,IBM 宣布發表新型的 20 量子位元的量子電腦,同樣為雲端服務對外提供,且是正式商業化的產品。僅用 18 個月就達到如此顯著的規格提升,且還快速商業化,這速度可說非常驚人。



IBM 同時表示,研究人員已成功開發出一台 50 量子位元的原型機。這可算是量子電腦重要的里程碑,以往觀點認為達到 50 量子位元的量子電腦就可以模擬傳統電腦的所有操作。不過目前並不知道 50 量子位元的量子電腦何時能為商業產品上線。

▲ IBM 50 量子位元的原型機。(Source:Flickr/IBM Research CC BY 2.0)

IBM 最早的量子電腦是免費提供這領域的研究者,初步建立自己的生態,也為量子編程、量子計算的使用者提供平台。如今的 20 量子位元量子電腦已是正式的商業化計算服務了。它會在年底前上線。

IBM AI 及 IBM Q 研發副總裁 Dario Gil 表示,從 5 增加到 20 的量子位元數目僅是故事的一部分。量子位元數目越多,之間互動產生「糾纏」的過程就越複雜。越多量子位元數目就有越高錯誤率,所以高錯誤率的 20 量子位元量子電腦,計算能力可能還不如低錯誤率的 5 量子位元量子電腦。而 IBM 研究人員想方設法在較低的錯誤率下,完成 20 量子位元的量子電腦,這對這方面的研究者來說能發揮很大幫助。「更多的量子位元數和更低的錯誤率,它們可以合力解決更多問題。」Dario Gil 說。

處理量子狀態時遇到的另一個問題是,它們保持相干態的時間非常短。這就意味著量子位元坍縮到傳統計算的 0 和 1 狀態之前,只有一個很短的時間窗口可操作或測量。這個時間有多短?當研究人員在 1990 年代剛開始研究這個問題時,相干狀態只能持續幾奈秒(1 奈秒 = 10-9 秒)。即便發展到 2016 年,研究人員也只做到在 5 位元量子電腦上把相干時間延長到 47 到 50 微秒之間(1 微秒 = 10-6 秒),雖然聽起來還是很短,但確實是巨大的飛躍。

量子計算的最終目標是帶有容錯性的通用計算系統,它應當能自動修復錯誤,並有不受限制的相干時間。「我們追求的聖杯是一個容錯的通用計算系統。今天,我們創造出近似的通用系統,這意味著它可以執行任意操作及程式。不過它還是『近似』,所以我們還需要忍受錯誤以及在有限的時間窗口內計算操作。」Dario Gil 解釋。

在他看來,這是一個不斷升級、小步前進的過程,這天的消息也就只是過程中的一步,但他相信即便是今天可做到的這一小部分,就已有強大的力量。伴隨著量子計算雲端服務發表,以及 IBM 為量子計算編程 SDK QISkit 做出的改進,他們不斷改進這技術。技術進步不是一天兩天的事情,不過企業、政府、大學及相關組織都在進行相關研究,共同尋找用來解決實際問題的應用方式(IBM 當然不是唯一一家在這方面做研究的公司)。

IBM 認為,隨著技術發展及更多人理解相關技術,量子計算更可在藥品研究、材料科學這樣的應用領域發揮作用。同時 IBM 也為這項技術的負面作用提前預防,比如用量子計算破解傳統電腦的加密數據。Dario Gil 說,他們正與標準制定者共同合作,嘗試制訂後量子計算時代的加密演算法。

(本文由 雷鋒網 授權轉載;首圖來源:Flickr/IBM Research CC BY 2.0)

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