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IBM发布划时代的处理器,实现127量子比特

2022年01月14日 电子电气

IBM于11月16日(美国纽约州当地时间)在展示量子硬件、软件和量子生态系统扩展里程碑的年度盛会“IBM Quantum Summit 2021”上,发布了全新的127量子比特“Eagle”处理器,IBM表示,这是以量子物理学为基础,有望进行大规模计算的划时代量子处理器。

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IBM发布的新款127量子比特“Eagle”处理器(供图:Carl De Torres of StoryTK for IBM)

量子计算利用比原子还小的物质的基本量子性,提供了大幅提高计算能力的可能性。量子计算的基本计算单位是量子比特向量子门的分配和测量等量子电路,量子处理器的量子比特数越多,越能实现复杂而有意义的量子电路。

新公开的“Eagle”是IBM首款拥有100个以上量子比特,并以可以使用的形式推出的量子处理器,是2019年公开的27量子比特“Falcon”处理器和2020年公开的65量子比特“Hummingbird”处理器的后续机型。

为实现这一划时代的突破,IBM的研究人员设计了可减少错误的量子比特布局,还开发了可减少所需组件数量的架构等,进一步发展了通过现有的量子处理器开发获得的创新成果。

“Eagle”导入的新技术在单一层配置量子比特,同时在多个层实施用于控制的布线。通过采用这种方法,能在保持高品质的同时,大幅增加量子比特数量。

据介绍,“Eagle”是首款规模无法用经典计算机准确模拟的量子处理器。用经典计算机实际表现127量子比特处理器上的状态所需的比特数超过了地球上目前的75亿以上人口的原子总数。

第一款“Eagle”处理器在IBM Cloud上作为实验器件提供给了IBM Quantum Network的部分成员使用。

另外,作为可通过云端使用的IBM Quantum服务的基础,该公司目前正在提供IBM Quantum System One,此次还公开了面向其后续版本——新一代量子系统“IBM Quantum System Two”的计划。

这是为了在该公司计划今后开发的433量子比特和1121量子比特处理器上运行而设计的系统。该设计将结合具备扩展性的新一代量子比特控制装置,以及高密度的超低温部件和线缆。

此外,还将导入与Bluefors公司共同设计的,前所未有的创新结构设计为特征的新型超低温平台。该原型预计将在2023年投入运转。

原文:《科学新闻》
翻译编辑:JST客观日本编辑部