澎湃新聞記者劉航

當?shù)貢r間11月16日，IBM表示其“Eagle”（鷹）量子處理器已達到127量子比特，成為目前世界上操控量子比特數(shù)量最多的超導量子計算機。

IBM還表示，該公司計劃在未來兩年內(nèi)推出另外兩種可能更強大的量子處理器，分別叫做“Osprey（魚鷹）”和“Condor（禿鷹）”，兩者的量子比特數(shù)量分別達到433和1121。

量子計算是一種快速崛起的技術(shù)，它利用量子力學定律希望解決對經(jīng)典計算機來說過于復雜的問題。量子計算的基本計算單元是量子電路，將量子比特排列成量子門和測量。量子處理器擁有的量子比特越多，其可運行的量子電路就越復雜、越有價值。

過去的十年中，一些公司和機構(gòu)一直在努力開發(fā)功能強大的量子計算機，主要分為光量子計算與超導量子計算兩大陣營。諸如,谷歌公司于2019年制完的53個量子比特的超導量子計算原型機“Sycamore”（懸鈴木）；2020年，中國潘建偉團隊構(gòu)建76個光子的量子計算原型機“九章”，2021年5月，62量子比特的超導量子計算原型機“祖沖之號”（2021年10月，“祖沖之號”升級為“祖沖之二號”，量子比特數(shù)量為66）。

IBM的量子計算機為超導量子計算。此前，IBM于2019年推出27量子比特“獵鷹”（Falcon）處理器，2020年推出65量子比特“蜂鳥”（Hummingbird）處理器。

最近，IBM推出了量子計算詳細路線圖，其包含擴展量子硬件路徑，使復雜的量子電路能夠?qū)崿F(xiàn)“量子計算優(yōu)越性”——這是指量子計算機對特定問題的求解以壓倒性的速度超過任何經(jīng)典計算機，以至于經(jīng)典計算機無法在合理的時間內(nèi)完成任務。而“Eagle”是沿著這條擴展路徑邁出的最新一步。

“Eagle”是IBM首款包含超過100個量子比特的量子計算機。IBM稱，127量子比特處理器上表示一個狀態(tài)所需的經(jīng)典比特數(shù)量超過了當今75億人的原子總數(shù)。

為了實現(xiàn)這一突破，IBM研究人員在其現(xiàn)有量子處理器中進行創(chuàng)新，例如減少錯誤的量子比特排列設計和減少必要組件數(shù)量的架構(gòu)。Eagle中利用的新技術(shù)將控制布線放置在處理器內(nèi)的多個物理層上，同時將量子比特保持在單個層上，從而大大增加量子比特。

量子比特數(shù)量增加，會使用戶在進行實驗和運行應用程序時能夠以更高的復雜度探索問題，例如優(yōu)化機器學習，或為新分子和材料建模，以用于從能源行業(yè)到藥物發(fā)現(xiàn)過程的各個領域。

IBM高級副總裁兼研究總監(jiān)DaríoGil表示，“'Eagle'處理器的到來是朝著量子計算機在有用應用方面超越經(jīng)典計算機的那一天邁出的重要一步?！?/p>

“量子計算有能力改變幾乎所有領域，并幫助我們解決我們這個時代最大的問題。這就是為什么IBM繼續(xù)快速創(chuàng)新量子硬件和軟件設計，為量子和經(jīng)典工作負載構(gòu)建***以相互賦能，并創(chuàng)造一個對量子產(chǎn)業(yè)發(fā)展至關重要的全球生態(tài)系統(tǒng)?！盌aríoGil表示。

IBM還在預覽IBMQuantumSystemTwo的計劃，旨在與IBM未來的433量子比特和1121量子比特處理器配合使用。

2019年，IBM推出了IBMQuantumSystemOne，這是世界上第一個集成量子計算系統(tǒng)。那時起，IBM將這些系統(tǒng)作為其基于云的IBMQuantum服務的基礎，部署在美國、德國的Fraunhofer-Gesellschaft、日本的東京大學。