[新闻] IBM声称量子电脑大突破,且进入实用阶段

楼主: stpiknow (H)   2023-07-04 14:18:48
IBM声称量子电脑大突破,且进入实用阶段,两年后有机会打败传统超级电脑
https://bit.ly/3r2MYYL
IBM距离实现具有真正实用性的量子电脑又近了一步,该电脑在某些工作负载中的性能优
于传统电脑。其使用带有127个超导量子位元的量子Eagle处理器来创建纠缠态,并模拟材
料模型中的自旋动力学并准确预测其磁化强度等特性。
当今最强大的超级电脑可模拟复杂天气模式和恒星诞生,目前量子电脑仍处于理论实践和
可操作雏型的发展阶段。如今投入大量资源研发量子运算技术的IBM声称取得了重大突破
,并在科学期刊Nature分享研究报告。
量子运算利用量子纠缠(entanglement)、叠加(superposition)等量子特性来加速运
算。例如,量子位元可以不像传统电脑位元只能为0或1,而 是同时为0和1,即两个状态
同时存在。
量子电脑运算速度非常快,但问题是无法产生一致结果,也产生很多错误答案。谷歌在
2019年宣称拥有量子霸权,称数位电脑必须进行数千年运算才能完成,但后续分析显示,
如果再多点时间,传统电脑也能做同样效果。因此,IBM主张不是速度,而是可靠性。换
言之,若要让量子电脑发挥作用,必须每次都给相同答案,而IBM错误缓解技术迈出一大
步。
这些团队将IBM的127量子位元Eagle芯片与Lawrence柏克莱国家实验室和普渡大学的超级
电脑进行了比较,以应对日益复杂的任务。通过更简单的运算,Eagle每次都能与超级电
脑的结果相匹配。这表明即使有噪声,量子电脑也能产生准确的结果。但它的亮点在于其
容忍规模的能力,从理论上讲,逆向的结果比当今最先进的硅电脑芯片所能达到的结果准
确得多。
其核心是降低噪声的后处理技术。 类似于看一幅大画,该方法忽略了每个笔触。 相反,
它专注于绘画的一小部分,并抓住了艺术品的一般要点。这项发表在Nature期刊上的研究
并没有追求量子优势,即量子电脑理论上可以比传统电脑更快地解决问题。相反的,它表
明今天的量子电脑,即使不完美,也可能比预期更快地成为科学研究的一部分。换句话说
,我们现在已经进入了量子效用领域。
这项研究仍然是一个概念证明。尽管它表明后处理软件ZNE可以减少127量子位元系统中的
错误,但仍不清楚该解决方案是否可以扩展。随着 IBM将于2023年发布的1,121量子位元
Condor芯片组,错误缓解策略可能需要进一步测试才能得知。
毕竟,IBM认为,有朝一日量子电脑将有助于应对各种挑战,包括制造更高效的电池、研
制新药,甚至设计更好的肥料。如果一切顺利,这一期望有机会于2年后达成,成为真正
改变世界的量子电脑。

Links booklink

Contact Us: admin [ a t ] ucptt.com