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一跃成为领头羊!谷歌公布72量子比特芯片

2018-03-06 15:53    it168网站 原创  作者: 谢涛 编辑: 谢涛

  【IT168 资讯】每一家大型科技公司,都把量子计算机视为计算领域的下一个重大突破。谷歌、英特尔、IBM、微软以及多个初创公司和科研机构的团队,都在努力实现真正的“量子霸权”——所谓“量子霸权”,指量子计算机的计算能力提升到传统计算机无法企及的程度,以解决传统计算机无法解决的任务。

  今天,谷歌量子AI实验室在美国物理学会年会上公布了其最新的具有72量子比特的量子处理器Bristlecone。谷歌表示,Bristlecone的目的是为研究人员提供一个测试平台,“用于研究量子比特技术的系统误差率和可扩展性,以及在量子模拟、优化和机器学习中的应用。”

一跃成为领头羊,谷歌公布72量子比特芯片

  所有量子计算机都要面对的一个重要问题是误差率。量子计算机一般在极低的温度下运行(毫开尔文,millikelvin),且需要保证其不受到环境的影响,因为如今的量子比特仍然高度不稳定,哪怕是一点噪声都会导致系统发生错误。

  正因为如此,现代量子处理器中的量子比特(即传统比特的“量子计算版本”)并不是真正的单一量子比特,而是许多传统比特的结合,这样有助于解释一些潜在的错误。现在的另一个限制因素是,大多数系统只能在100微秒内保持状态。

  谷歌演示系统结果显示,读出错误率为1%,单量子比特为0.1 %,双量子比特门为0.6%。

一跃成为领头羊,谷歌公布72量子比特芯片
左边是谷歌最新的72量子比特处理器Bristlecone。右边是该设备的图示:每个“X”代表一个量子比特,两个邻近的量子比特之间互相连通。图片来源:谷歌

  业界普遍认为实现量子量子霸权至少需要49个量子比特,但谷歌表示量子比特并不是量子计算机的全部。“像Bristlecone这样在低系统误差下运行的设备,需要的是从软件和控制电子设备到处理器本身的一整套技术之间的协调,”该团队在博客中写道,“要做到这一点,需要在多个迭代中小心地进行系统工程。”

  据谷歌量子AI实验室团队在博客中的介绍,该团队构建量子计算机的策略是使用与大规模通用纠错量子计算机兼容的系统探索近期应用。为了使量子处理器能够运行超出经典模拟范围的算法,它不仅需要大量的量子位。至关重要的是,处理器在读出和逻辑运算时也必须具有低错误率,例如单比特门和双比特门。

  谷歌今天的公告将给其他正在致力于构建功能量子计算机的团队带来新的压力。有趣的是这个行业的现状,大家都在各自采取不同的方法。

  微软推出了一种用于量子计算的编程语言Q#。目前,IBM的实验室中拥有一台50量子比特的机器,并让开发人员使用基于云计算的模拟量子计算机。在拉斯维加斯举行的2018国际消费电子展(CES)上,英特尔公布了一款代号为Tangle Lake的,具有49个量子比特的超导量子测试芯片。

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