【前沿】IBM 宣布成功研制50量子位原型机,量子计算机商业化正在加速

【导读】2016年,IBM 推出了 5 量子位的计算机,而就在昨天,IBM 取得了重大进展,这家公司通过其官方博客宣布了 20 量子位的量子计算机问世,并构建了50 量子比特的量子计算机原理样机。

以下为本次的 IBM 官方博客全文:

过去数十年基础科学的探索的积累推动了 20 世纪最重要的若干技术进步的实现,尽管这些科学探索的最初目的仅仅是为了拓展人类的认知。例如,当爱因斯坦发现相对论的时候,他不会想到有一天这个理论会成为现代导航系统的重要部分。量子力学也一样。

从最初 IBM 成员 charlie bennett 和其他量子信息科学先驱建立量子信息科学研究社区开始,到现在这一科学研究社区蒸蒸日上,我们一路走来历经了很长时间。今天,这一研究社区取得了重要进展,使得可以验证早期理论预测的实实在在的系统,正在我们的眼前得以搭建。

图 | IBM 50Q 系统:针对 50 量子比特制造 IBM 的低温恒温器

这一搭建过程的速度是令人瞩目的。就在一年半之前,我们将 5 量子比特的 IBM Q Experience 原理样机放在云端供全世界使用、探索和学习,一年之后,我们又添加了另一台 16 量子比特的装置。

目前,有来自超过 1500 所大学、300 所高中、和 300 所私立机构的 60000 多用户已经注册了 IBM Q experience 账户,总共运行了 170 万次实验。研究团队的成员们使用我们的平台验证他们的想法,发表了 35 篇以上的论文。而这些仅仅是开始。今年 5 月,我们宣布发布 IBM Q,成为工业界第一个搭建可商用的通用型量子计算机的团队。IBM Q 将为商业和科学服务。

今天,我们宣布我们成功的搭建和测试了两种新机器:

1. 基于 20 量子比特的量子计算机,可在年底向客户开放

2. 基于 50 量子比特的量子计算机原理样机,为今后 IBM Q 系统奠定基础。

其中,基于 20 量子比特的量子计算机的相干时间翻倍,由之前的 50us 到达现在平均相干时间 90us。而且这台量子计算计的设计具有可扩展性:基于 50 个量子比特的量子计算机也有相似的表现。通过联合 IBM Q Experience 和外部合作团体,我们的目标是加快证明量子计算机在解决实际问题上的优势。

对于过去一年半我们所建立的这个量子计算“生态系统”,我一直都感到惊叹并且深受鼓舞。同时,我相信我们通过开发 QISKit,可以做的更多。QISKit 是量子信息软件处理工具包,是帮助研究社区最大限度利用量子计算系统的核心。它包括基于 python 语言的建立、操控、显示和研究量子比特的工具,表征量子比特的工具,批处理任务工具和一个可将所需实验编译到真实硬件的编译工具等等。

这个工具包的提高,不仅有我们自己的优化,还有外部开源社区的贡献;同时,它的提高也伴随着我们的社区在科学和技术方面的进步。

图 | IBM 20 和 50 量子比特阵列。左图是 20 量子比特系统示意图,中间是 50 量子比特系统示意图,两图同时显示了量子比特之间的关联。这种关联可使 IBM Q 系统具有极大的灵活性,而且可以看出,50 量子比特系统是 20 量子比特系统的自然扩展。右图是第一代 IBM Q 系统的封装芯片,这个芯片在超导量子比特的设计、连接和封装方面都有改进。

尽管现在还为时尚早,但我们很看好自己可以实现量子计算的真正潜能。过去一年的成就使我们更加乐观,量子计算将会在即将到来的一年为化学、最优化和机器学习打开新的大门。处在量子信息技术历史上的这一阶段,我们应当尽情享受;我们真正的在重新发展计算科学!

原文发布于微信公众号 - 专知(Quan_Zhuanzhi)

原文发表时间:2017-11-17

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