智(微信官方账号:zhidxcom)编译|程倩编辑|李水清
周一，IBM表示，其新的Eagle计算芯片可以串联127个量子位，并创造了世界上最大的超导量子计算机，比谷歌和中国目前生产的最先进的机器还要大。
这种芯片将在未来两年内使量子计算机在某些任务上超越传统计算机。
IBM还推出了量子系统2，这是一个量子系统，将与超过1000个量子位处理器一起使用。
不过，目前许多IBM专家都对新处理器的性能表示保留，除了量子比特数之外的信息尚未公布。
不过，目前IBM还没有发布除量子比特数以外的信息来证明其新处理器的性能，许多专家都对这款处理器表示了保留意见。1.127量子位处理器是世界先进水平的两倍？
世界各地的团队正在寻找几种方法来创建实用的量子计算机，包括超导体和纠缠光子。尚不清楚哪种方法将成为推动经典计算革命的晶体管。
超导体不同于包裹在光子周围的量子位。纠缠主要以光子的偏振自由度和角动量为量子比特，超导以约瑟夫森为量子比特。与纠缠光子相比，超导方案具有更好的可扩展性。
2019年，谷歌宣布Sycamore处理器通过采用与IBM相同的超导架构实现了量子霸权，用量子计算机解决了经典计算机无法解决的问题。这个处理器使用了54个量子位，但后来被中国科大使用的祖冲之超导处理器56和60个量子位的演示超越。
在纠缠光子领域，史蒂文斯理工学院的研究人员创造了一种基于芯片的光子源，效率比以前提高了100倍，使大规模量子器件集成触手可及。
去年，IBM总结了其硬件和软件路线图。预计到2025年，IBM将推出无摩擦量子计算，其应用范围将超越经典计算。随着时间的推移，quantum将成为IBM商业生态系统的重要组成部分。
以前的设备最多可以串联60个超导量子位或量子位，可以一起解决问题。但IBM的新Eagle计算芯片串联了127个量子位，这一数字增加了一倍多。Eagle将控制组件放置在多个物理层中，同时将量子位置保持在单个层上。
IBM量子指数负责人鲍勃·苏托尔(Bob Sutor)表示，代表着扩展量子计算一大步的Eagle是该公司第一款超过100个量子位的处理器。“老鹰是我们位置的关键点，一切都在正轨上。”苏托说。
到目前为止，已经部署了大约50个IBM的量子系统，其中大约20个可以通过云使用。除了美国，IBM还安装了两套量子系统。
Eagle在IBM的纽约工厂生产，但Sutor指出产量并不高。所以目前只有IBM的处理器可以用在自己的系统上。建造量子处理器要复杂得多，因为量子位的性质以及它们需要如何合作。”苏托尔补充道。
在博文中，IBM概述了Eagle。我们必须结合并改进IBM前几代的量子处理器开发技术，包括Advanced 3。我们相信处理器架构，包括封装技术，可以形成处理器的主干，包括我们计划制造的10，000量子位Condor处理器。"
“Eagle是基于我们的Falcon重六边形首次亮相的重六边形量子位布局，其中量子位与两个或三个相邻量子位相连，降低了相邻量子位相互作用导致错误的可能性，显著提高了处理器的输出。”
Eagle 3D的结果是可以使用更多可用的量子位。Sutor补充说，经典计算机无法完全模拟Eagle。
Eagle将在12月提供IBM量子网络的部分成员。2.量子计算机的拐点明年将推出1121个量子比特芯片。
传统计算机只能同时计算1或0，但量子比特可以同时存储和调用1和0的叠加态。量子计算机的运行速度将比传统计算机快得多，但量子比特极难构建，需要放在巨大的低温冰箱中才能正常运行。
IBM表示，新的Eagle芯片是第一个超过100量子位的芯片。芯片构建过程中学习到的新技术，可以与量子计算机制冷和控制系统相结合，最终产生更多的量子比特。
IBM还表示，计划在2022年推出433个量子位的鱼鹰芯片和1121个量子位的***芯片，这将接近所谓的量子优势，即量子计算机能够击败经典计算机的关键点。
IBM高级副总裁兼研究部门负责人Dario Gil这并不意味着量子计算机会突然超越传统计算机。相反，IBM设想计算应用程序的一些部分运行在传统芯片上，而其他部分运行在量子芯片上，这取决于什么最适合特定的任务。
我们相信，在未来几年，我们将能够展示具有实用价值的量子优势，这是我们的追求。”吉尔说。第三，量子位数第一，其他细节未公开。
加拿大公司D-Wave Systems多年来一直在销售由数千个量子位组成的机器，但它们被广泛认为是量子计算的特定算法，而不是完全可编程的量子计算机。近年来，量子计算的许多进展都集中在谷歌、中国科技大学和IBM支持的超导量子位的主要技术之一上。
Sutor突破100量子位的障碍更多是心理上的，而不是物理上的，但这表明技术是可以发展的。有了Eagle，我们证明我们可以扩展，我们可以开始产生足够多的量子比特，从而走上解决有趣问题的道路。这是通向更大机器的踏脚石。"
但是IBM芯片的功能相比之前的处理器很难实现。谷歌和中国科学技术大学都采用通用测试来评估这些芯片，即模拟量子电路，随机采样其输出。IBM声称已经创造了一种更具可编程性和适应性的处理器，但尚未发表学术论文来解释其性能或能力。
牛津大学的Peter Leek，如果完全按照量子比特数来评价性能，说明Eagle的性能很惊人，但是还有其他指标要考虑。老鹰的指标还没有发布。这是绝对积极的。他们制造更多的量子位是好事，但只有在处理器性能非常好的情况下才会变得有用。”他说。
德克萨斯大学奥斯汀分校的斯科特·阿伦森(Scott Aaronson)对现阶段判断新处理器的重要性持类似的保留意见，他说需要更多的细节。希望这个信息快点来。”他说。第四，2023年开始配套量子系统，更加模块化。
周一，IBM还预览了量子系统2，这是一个将与1000多个量子位处理器一起使用的量子系统。IBM Quantum系统将更加模块化，可以在一个系统中容纳和冷却多个处理器。
这种Quantum System 2架构使客户能够在不影响整个设置的情况下操作和测试系统的各个部分。IBM2023将是IBM研究院开始运行的最新量子系统。
关于量子系统2的模块化，IBM有这个系统。为了继续增加芯片的规模，我们为硬件提供了灵活性。研究小组正在支持我们即将推出的整体系统方法Osprey和Condor。由于我们将继续遵循硬件路线图，处理器也可以支持未来的量子处理器。"
“量子系统2将新一代可扩展量子位控制电子设备与更高密度的低温组件和电缆相结合。此外，我们还与冰箱供应商Bluefors Cryogenics合作，重新设想低温平台。Bluefors的新Kide低温为了适应更大处理器所需的更多硬件，平台及其六边形形状优化了冰箱的内部空空间。"
Sutor没有提供部署IBM Quantum System 2的数量目标。Sutor乐观地认为，IBM的系统可以用来扩大其覆盖范围。
我们从别人的远程系统安装和支持中学到了很多技术和方法。苏托:这类似于美国国家航空航天局指导宇航员进行维修的方式。结论:刷新量子计算领域记录。
IBM127量子位表明，Eagle处理器现在在量子处理器中排名第一，成为理论上最大最强的超导量子计算机。每增加一个量子位，就意味着能力向前迈进了一大步。随着传统计算机的增长，传统计算机的能力线性增长，额外的量子位可以使量子处理器的潜在能力翻倍。
但IBM量子处理器的具体性能需要等待其披露更多的数据信息来更有效地证明这项技术的发展。
来源:路透社，ZDNet、NewScientist
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