IBM推出新型芯片 推动量子计算实现突破——《华尔街日报》

位于纽约州约克敦高地IBM托马斯·J·沃森研究中心的量子系统One，其外壳采用与卢浮宫保护《蒙娜丽莎》相同的玻璃材质。员工需通过视网膜扫描才能进入某些计算机所在的房间。图片来源：Isabelle Bousquette / 华尔街日报国际商业机器公司（IBM）周三宣布研发出更强大的量子计算芯片，这是该公司多年致力于构建能为企业创造商业价值的量子计算机的重要进展。

在纽约举行的IBM年度量子峰会上发布的433量子比特"鱼鹰"芯片，其量子比特数量是去年推出的127量子比特"鹰"芯片的三倍多。

IBM计划在未来几年持续提升计算能力。该公司表示，2025年将推出超过4000量子比特的系统，该系统能比传统计算机更快或更精确地解决某些问题，并为当今最强计算机只能估算的问题提供精确解，实现被称为"量子优势"的里程碑。

IBM高级副总裁兼研究总监达里奥·吉尔表示，公司将在此基础上继续扩展规模，最终量子系统将包含数百万量子比特。

“我们越来越接近目标，“吉尔博士说，“这是又一步进展。或许还需要几步，但距离正在缩短。“当今计算机使用二进制数字（0或1），而量子计算机采用量子比特（qubit），能以0和1的量子叠加态表示和存储信息。支持这种量子态的机器具备近乎实时处理海量可能性的潜力。

吉尔博士表示，量子计算机未来有望解决的问题类型包括模拟化学中自然材料的行为，甚至破解用于保护互联网的公钥加密技术。

周三，IBM还宣布与沃达丰集团（Vodafone Group PLC）建立合作伙伴关系，研究如何利用经典计算防御未来量子技术对加密构成的威胁，并发布了新软件以帮助减少量子系统中的错误。

IBM并非唯一在此领域押下重注的公司。微软（Microsoft Corp.）、Alphabet旗下的谷歌、D-Wave Systems Inc.等企业，以及一批初创公司都在这一领域积极推进。

国际数据公司（IDC）研究经理兼量子计算研究负责人希瑟·韦斯特指出，由于这些公司采用不同方法构建量子机器，某些类型的计算机最终可能比其他类型更适合解决特定问题。

D-Wave公司宣称其退火量子计算机拥有超过5000个量子比特。分析师表示，退火机专门针对特定问题，通常与优化相关。

IBM正在研发一种能处理多种任务的量子门计算机。分析师指出，由于量子比特在不同机器中的运作方式不同，这类计算机增加量子比特数量比退火机更具挑战性。

吉尔博士表示，理论上如今没有理由不能将1000个量子比特集成到单一芯片上。难点在于，量子比特数量越多，其计算结果的错误率就越高，维持量子态以执行计算的时间也越短。

部分原因在于量子比特极为脆弱，极易受温度变化、噪声或频率干扰。IBM将量子系统置于圆柱形低温制冷装置中，这些设备存放在纽约州约克敦高地的托马斯·J·沃森研究中心内。部分机器被安置在需视网膜扫描才能进入的防护室中，其中一台更采用了与今年卢浮宫《蒙娜丽莎》防蛋糕袭击环保抗议同款的防护玻璃。

IBM院士兼量子计算基础设施总监Jerry Chow在沃森研究中心。图片来源：Isabelle Bousquette/华尔街日报该公司还宣布，使用其现有量子计算机进行实验的客户群已扩展至210余家企业。

自2016年起，IBM便将量子计算机接入云端，供企业、高校及个人进行技术实验。目前IBM已有20余套系统在线运行。IBM院士兼量子计算基础设施总监Jerry Chow表示，客户将于明年第一季度开始使用鱼鹰芯片。

波音公司表示，正通过云端使用IBM的量子计算机来模拟与飞机腐蚀相关的化学反应。

“理解这项技术如何发挥作用需要时间，“波音公司技术研究员玛娜·卡格尔说。

“我们认为现在是开始探索并建立内部能力的合适时机，“她补充道，“还有很多工作要做。”

联系伊莎贝尔·布斯凯特，邮箱：[email protected]