32“完美”量子比特、“400万”量子体积，IonQ官宣“世界最强”量子计算机

作者 | 青暮

IonQ表示，按照IBM提出的行业指标衡量，其已经制造出了世界上最强大的量子计算机。

离子阱量子计算初创公司IonQ声称，该量子计算机具有所谓的“32个低量子门错误的完美量子比特”，预期其量子体积超过400万。这个数字超过了远远超过了之前的纪录：霍尼韦尔在昨天刚刚宣布了128量子体积（QV128）的量子计算机。

量子体积是由IBM提出的一个专用指标，官方说法是“用于测量量子计算机的强大程度”的指标。具体而言，是指“设备在给定的空间和时间内完成的量子计算的有用量”。

IBM自2017年以来逐渐翻倍其设备的量子体积，2017 年 IBM 的 Tenerife 设备（5量子比特) 实现了QV4，2018 年的 IBM Q 设备（20量子比特），QV8，2019 年最新推出的 IBM Q System One（20量子比特)，量子体积达到16。

IBM还据此提出了“量子摩尔定律”，现在IonQ直接将量子体积提高到了百万级别。IonQ表示他们只是按照业界惯例使用了这个指标，以后的进展可能会让它变得无用，而400万这个数字更让“量子摩尔定律”显得尴尬。

IBM对量子摩尔定律的展望。

IonQ正在与众多技术巨头进行竞争，例如IBM、谷歌、霍尼韦尔、英特尔和微软。这家成立五年的初创公司位于马里兰州的大学公园，为企业提供在化学、财务建模、医学和人工智能等领域的计算优势。它没有发布其最新量子计算机的详细参数，IonQ的联合创始人兼首席科学家Chris Monroe表示，他们将在“未来几个月内”公布。

IonQ在9月24日发表在ArXiv的论文“Fault-Tolerant Operation of a Quantum Error-Correction Code”中，包括Monroe在内的一组科学家声称，已对13量子比特的量子计算机完成了“带增益的纠错”。如果得到验证，该实验将标志着量子计算的一个里程碑——量子比特的错误大大减少。

我们还没有看到IonQ将该设备用于解决任何问题。量子计算领域的里程碑是创建能够解决当前无法解决的问题的通用量子计算机，谷歌去年提供了一项成果演示。

2019年10月，谷歌的一项关于量子计算的研究登上了Nature封面。他们用53个量子比特的量子计算机Sycamore实现了量子优越性。

2020年8月，利用Sycamore量子处理器，谷歌AI量子团队还实现了有史以来最大规模的量子化学模拟（并且是首次利用量子计算机模拟化学反应），相关成果发表在Science封面，不过这个问题用经典计算机也能解决。

加州大学戴维斯分校数学家Greg Kuperberg专门研究量子理论，他表示，在获得基准数据和来自科学界的其他反馈之前，“我持观望态度”。

Kuperberg和德克萨斯大学奥斯汀分校的量子计算专家Scott Aaronson表示，IonQ似乎在量子计算方面取得了实质性进展。然而，他们对公司创建了“完美”量子比特的描述都持怀疑态度。

参考资料：

https://fortune.com/2020/10/01/ionq-quantum-computer-most-powerful-honeywell-ibm-google/