433個量子位元！ IBM發布最大超導量子計算機，比特數量超谷歌7倍

週三，IBM召開了2022年IBM量子高峰會，宣佈在量子硬體和軟體方面均取得了新的突破性進展，並概述了其對以量子為中心的超級計算的開創性願景。

未來，量子電腦有望將運算速度提高到今天最快的超級電腦的百萬倍！

433量子位元處理器，夠大！

IBM週三表示，它推出了迄今為止最強大的量子電腦處理器，名為Osprey，這是一台433個量子位元的機器，其量子位元數量是去年宣布的Eagle機器的三倍。

#雖然不同的量子電腦公司對其量子位元的功率有不同的說法，但量子位元的數量，或稱為量子位元，是使用量子力學的量子電腦功率的一個標誌，而量子位元可以透過許多不同的方式創建。

IBM Osprey的量子位元數居IBM量子處理器第一位，其數量是去年宣布的Eagle機器的三倍。

該處理器可以運行複雜的量子運算，擁有遠超過任何經典電腦的運算能力。如果用經典位元來表示IBM Osprey處理器的一個狀態，其數量要遠遠超過已知宇宙中原子的總數！

目前，IBM在全球擁有20多台量子計算機，客戶可以透過雲端平台進行存取。

IBM 高級副總裁兼研究總監Darío Gil介紹稱：「新的433 量子位元Osprey處理器的出現，使我們離量子電腦用於解決以前無法解決的問題更近了一步。」

「我們正在不斷擴大和推進我們的量子技術，包括硬體、軟體和經典集成，與我們的合作夥伴和世界各地的客戶一起，迎接我們這個時代的最大挑戰。這項工作將成為即將到來的以量子為中心的超級計算時代的基礎。」

配套量子系統明年上線，更加模組化

除了處理器，IBM也推出了下一代量子配套系統。

Gil表示，IBM仍努力研發具有1000多個量子位元的電腦。為了進一步擴大規模，IBM團隊正在嘗試一種新方法。

#########「Osprey晶片的尺寸已經很大了。而明年，含有1000量子位元的晶片將會更大，」Gil說：「所以在那之後，我們一直在設計並建造一款全新、基於模組化的整個量子計算的系統。」############IBM將這個模組化系統稱為Quantum System 2。 #####################Gil表示：「Quantum System 2是第一個真正的模組化量子運算系統，隨著時間的推移，系統規模將持續擴大。」「模組化意味著晶片本身要相互連接。」############IBM表示，透過連接其中的三個系統，它可以建構一個擁有多達16,632 個量子位元的系統。 ############IBM稱，Quantum System 2模組化、靈活，可將多個處理器結合成一個具有通訊連結的系統。 #####################IBM表示，公司目標是在2023年底前上線這個系統，透過連接多個Quantum System 2，成為「以量子為中心的超級計算”的集群。 ############其他方面，IBM 也展示了新的 IBM Quantum Safe 技術、客戶和生態系統擴展等生態內容。 ######

IBM研究员兼Quantum副总裁Jay Gambetta说：「2022年IBM量子峰会标志着全球量子计算领域发展的一个关键时刻。随着我们不断提高量子系统的规模，使其使用更简单，我们将看到量子技术的使用和量子计算行业的成长。」

探索量子计算的路上，IBM稳步前行

那么，这款IBM史上最强量子计算机的发布，对我们来说又意味着什么呢？这还要从量子计算机能做的事儿说起。

理论上讲，量子能够以更快的方式进行运算。许多传统计算机需要花几年解决的问题，量子计算机可能几天就完成了。

而量子比特则是一项描述量子计算机运算能力的重要参数——量子比特数越大，计算机中的组件就越多，能够以指数方式执行的计算就越多。

迄今为止，与传统计算机相比，量子计算机已经在某些任务中证明了自己的显著优势。

甚至还有不少专家预测：如果量子纠错能力和量子比特数能将过去两年的发展速度保持下去，量子计算机完全可能比当今最快的超级计算机——还要快数百万倍！

所以，Osprey的发布不仅为2023年推出含有1,121个量子比特的计算机Condor铺平了道路，也证明IBM正在通过新硬件、软件和系统突破实现以量子为中心的超级计算的道路上稳步前进。

2016年，「蓝色巨人」将第一台可供任何人进行实验的量子计算机放在云上——这是一台具有5个量子比特的设备。每个超导电路被冷却至接近绝对零度（-273℃）。

2019和2020年，他们则连续推出了包含27和65个量子比特的计算机Falcom和Hummingbird——没错，IBM的每一款量子计算机，都是以鸟类命名的。

真不知道在不久的将来，是否会出现以「百鸟之王」孔雀命名的机器。反正小编我是已经期待上了！

2021年，IBM 推出了首款拥有100多个量子比特的量子处理器Eagle。它不仅使原来达到的量子比特数增加了一倍，还成为了IBM第一台超过100比特的量子计算机。

如今，Osprey的推出再一次将量子比特的数量提升了近3倍！我们完全可以相信，IBM能够在2023年交付世界上第一台拥有超过1,000个量子比特的通用量子计算机Condor。

当然，「蓝色巨人」的雄心，可远不止1,000个量子比特而已。

今年夏天，IBM刚刚发布了最新路线图，计划制造以量子比特为中心的超级计算机。

从发布会的规划图中我们可以清晰地看到：除Condor外，他们还计划在2023年发布的下一个QPUHeron中引入一种新的耦合器，以此调整量子比特之间的耦合，并展示了可能会在2025年发布4000个甚至更多量子比特的计划。

IBM量子计算部门的首席硬件架构师Oliver Dial表示：「到 2024 年底，在我们的『100x100计划』中，我们预计通过并行运行多个Heron芯片降低错误率，以此实现100量子比特宽、100门深的系统，从而完成对传统计算机的超越。」

IBM还宣布，他们正在与通信技术公司沃达丰合作开发后量子学。可以抵御未来可能迅速破坏现代的量子计算机。

當然，Dial也承認：雖然到目前為止，IBM大體還能按照規劃圖穩步前進，但比特的數量顯然只是對量子計算龐大且艱鉅的探索中的一部分。更長的相干時間和對噪音的減少，同樣需要納入考慮。

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