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2023年超过1000量子比特!IBM公布量子计算开发路线图



  新智元报道  

来源:Venturebeat

编辑:LQ

【新智元导读】为了在5年内实现量子计算商业应用,IBM称,它有具体方案来提升其量子硬件的功率和可靠性。IBM的Qiskit的开源量子编程框架将帮助应用程序实现「100倍」加速,这样,目前需要花费几个月时间处理的工作可以在几小时内完成。


围绕量子计算的炒作仍在继续,有声音质疑那些权威的预测,同时也有越来越多的风险资本涌入这个领域。
 
一直走在规划前沿的IBM在2020年9月公布了一份量子计算发展路线图,强调IBM有信心将在量子计算方面产生重大影响。
 
 
为了在5年内实现量子计算商业应用,IBM称,它有一个可以实现的时间表来提升其量子硬件的功率和可靠性。
 
接下来的挑战是如何让公司和开发人员开始尝试编写应用程序,使他们能够利用这种能力。
 
IBM 负责量子生态系统开发的副总裁Bob Sutor说: 「目前还没有人在商业上使用量子计算。」
 
 
「这将发生在2025年左右。但这不是睡了一觉第二天醒来就能成为专家的事情。所以,看到的是,该领域的前沿领导会转向新技术,并开始对其进行试验,研发新技术。」
 
Bob Sutor是IBM研发的20年老将、量子技术方面的专家,曾经出过一本书《与量子比特共舞》(Dancing with Qubits)
 
 
IBM 在研发量子计算方面一直非常积极。
 
2016年,该公司推出了Q网络,允许公司通过公司的云服务开始量子计算机实验。
 
根据 Sutor 的说法,现在应用Q网络的有超过135个组织,包括摩根大通和埃克森美孚这样的公司,还有大学和初创公司。
 
根据 IBM 的量子硬件路线图,该公司希望今年达到100量子位(量子计算机处理能力的计量单位) ,明年达到400量子位,到2023年达到1000量子位。
 
尽管要使量子计算优于传统计算还有很大的科学障碍需要克服,但Sutor说IBM在克服这些障碍方面处于强有力的位置。
 
 
「这意义重大,因为它代表着我们现在在科学和工程上已经有信心,我们能够突破只拥有小系统的束缚,进入到更大的系统,我们需要量子计算能够比传统系统做的更好。」他说。
 

量子计算的下一步


这使人们更加关注公司将如何利用这种新的计算能力,以及如何让他们参与进来的问题,比如设定多高的期望值。
 
「当我们谈论量子计算时,你要记住的第一件事是,它不是传统计算机的批发替代品,」Sutor 说。「我们不会扔掉传统电脑。量子计算机需要传统系统才能工作。」
 
Sutor说,量子计算机最适合用于卸载某些特定任务。量子更强大计算将使自然科学和化学,问题优化,以及人工智能的一些部分等最有前途的领域获益。
 
在这些应用场景中,可以想象一个开发者正在他们的笔记本电脑上运行一个应用程序,但是在特定的阶段通过云将一个请求发送到量子计算机执行计算,然后返回到那台笔记本电脑。
 
为了使这个方程的量子部分更容易理解,IBM创建了一个名为Qiskit的开源量子编程框架。说,Qiskit将帮助应用程序实现「100倍」加速,这样,目前需要花费几个月时间处理的工作可以在几小时内完成。
 
 

Big tech的量子霸权之争

 

量子计算领域的主流玩家有IBM,谷歌,英特尔、微软以及亚马逊,这些big tech一直在争夺「量子霸权」。
 
2019年10月,谷歌正式在Nature发表了相关论文,称其量子计算机在200秒内完成了特定任务的计算。
 
 
根据实验中的测量结果,而世界上最快的超级计算机需要10000年才能产生类似的结果,由此,Google宣布率先实现了「量子优越性」。
 
但是第二天IBM马上站出来揭短:该计算机是宣传性哗众取宠产品,运作方式依然没有超出目前量子科技范围,其只在特定条件特定问题下的一种实验问题结果,而传统计算机只要更换算法就能达到同样效果,成本还更低、正确率更高,这被科技期刊称为「量子门」争议事件。
 
不过论文还是发表了,谷歌CEO 皮采回应道:「人类历史第一架飞机仅仅飞行了12秒钟,没有实用价值,但它证明了飞机是可以飞的」,这也让Google在量子计算上取得了一定的领先优势。
 
2019年2月,AWS推出了量子计算服务Braket的预览版,并成立了AWS量子计算中心和量子解决方案实验室;
 
2018年1月,英特尔展示了49量子位的超导量子测试芯片「Tangle Lake」;
 
同年11月,微软发布了云上的量子计算工具,企业用户可以使用它加强传统计算机的算力……
 
此外还有我国潘建伟团队光量子计算系统「九章」。
 
 
根据现有理论,其速度比目前世界排名第一的超级计算机日本「富岳」快一百万亿倍,比去年谷歌发布的53个超导比特量子计算原型机「悬铃木」快一百亿倍。
 
2017年,中国科大潘建伟、陆朝阳团队用一种共振激发的量子点光源,能产生确定性的高品质单光子,此外,他们自主设计研发了高效率的线性光学网络。
 
「九章」实现了76个量子位的计算,这比去年谷歌发布的量子计算机,其算法运行在一个由53个量子位组成的量子芯片上,在量子数量上超出了近50%,实现了所谓「量子霸权」的突破。
 
不过,量子计算仍在非常早期的阶段,目前巨头们争夺的不只是市场份额,而是量子计算领域的话语权甚至未来的定义权,而这注定是一场持续「烧钱」,且短期内看不到金钱回报的战争。
 


参考链接:
https://venturebeat.com/2021/02/03/ibm-quantum-computing-development-roadmap-envisions-applications-running-100-times-faster/
https://www.ibm.com/blogs/research/2021/02/quantum-development-roadmap/
https://tech.sina.com.cn/it/2020-01-10/doc-iihnzhha1493330.shtml



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