文|張婧怡
編輯|鄧詠儀
12 月 4 日,美國老牌科技巨頭 IBM ( IBM.US ) 公司召開了年度量子計算峰會,在會上,IBM 展示了其推出的全新量子計算芯片 " 蒼鹭 " 和量子計算機,并表示希望這款芯片和機器 " 能在 10 年後成爲更大規模應用體系的基石 "。
" 量子蒼鹭 ",或許是 IBM 曆史上表現最強的量子處理器。與公司此前推出的 " 量子鷹 " 處理器相比 ," 量子蒼鹭 " 的誤差率降低了 3-5 倍。早前 IBM 在社交媒體上就曾提到,他們将提供一種新的降低誤差的方法:将機器内部芯片連接在一起,然後再将機器連接在一起,這種方法與一種全新的糾錯代碼相結合,能夠大幅提高計算精度。
同步發布的全球首個模塊化可大規模實用化的量子計算機系統 " 量子系統二号 ",旨在解決超過經典超級計算機能力範圍的複雜問題。這一系統使用了三個 " 量子蒼鹭 " 芯片。IBM 表示 ," 蒼鹭 " 芯片所包含的 133 個量子位 ( Qubit ) ,能夠擴充量子态的表示空間 , 可以探索更廣闊的計算領域。
同爲科技巨頭的谷歌,在數月前發布的 Sycamore 量子處理器中,僅包含了 70 餘量子位,誤差率相對較高,相比之下,IBM 對于量子位的數量似乎有着更高的要求。今年 6 月份,IBM 就曾經宣布實現了一項突破,即可以在 100 個量子位的規模上,産生更精确的結果,IBM 還《自然》期刊上宣布開發出了一種 " 錯誤緩解 " 的方法,極大降低了量子計算的出錯率。" 在 2029 年之前,技術進展似乎相當穩定,屆時糾錯技術将發揮全面性質的作用。"IBM 高級副總裁兼研究主管達裏奧•吉爾 ( Dario Gil ) 在發布會上提到。IBM 對于準确和高效的超高要求,也加速了他們芯片的落地。
量子糾纏允許量子計算機同時處理大量信息,實現海量并行計算
目前,用戶已經可以通過雲平台訪問 " 量子蒼鹭 ",IBM 還表示,接下來的一年時間裏,會有更多 " 量子蒼鹭 " 處理器被投入市場使用。
相比于傳統計算機基于晶體管來構造邏輯門和存儲單元,從而進行數據處理和存儲,量子計算機利用量子力學的特性,如量子疊加和量子糾纏,提供一種全新的計算範式,理論上來講,量子計算能夠在某些特定領域(如大數分解、量子模拟)極大程度超越傳統計算機的計算能力。
量子計算的商業化正在逐步成爲現實。吉爾談到 IBM 的最新芯片時表示," 我們需要一段時間才能從科學價值轉向商業價值,但我認爲量子研究和商業化之間的區别正變得越來越緊密。"
目前,許多實驗室和大學已經開始使用 IBM 的這些全新體系 , 開展前沿量子計算研究。美國能源部阿貢國家實驗室、東京大學、加州大學伯克利分校等均已在嘗試将量子計算用于探索量子物理、化學、材料等領域的複雜問題。量子計算,正在比以往更快地成爲科學的 " 實用工具 "。
正如 IBM 官方博文提到的:" 我們已經進入了量子計算的新時代,因爲過去幾十年的主題是這項新技術出現和建立,現在則是奠定基礎,讓量子計算徹底成爲現實以及實現商業化。
生成式 AI 和大模型的興起,比以往更要求極緻的算力。未來,量子計算機的能力或将大幅提升,如同十餘年以來緩慢發展的 AI 和機器學習在一年時間裏突然發生翻天覆地的變化一樣,屬于量子計算的算力時代,或許已經不再遙遠。