在最近举行的虚拟量子计算峰会（QuantumComputingSummit）上，IBM为量子计算的未来制定了路线图。为了说明未来任务的艰巨性质，IBM研究人员兼量子计算副总裁Jay Gambetta将Apollo任务与下一代大型蓝色量子计算机进行了比较。甘贝塔（Gambetta）在IBM Research上发表的一篇文章中说：“ ...就像登上月球一样，我们的最终目标是进入一个超越传统计算机的领域：我们要建造一个大型量子计算机。 ＆quot;雄心勃勃的野心可以帮助人类实现登上月球的目标，并且可以使量子计算机帮助解决我们最大的挑战，例如管理医疗保健和管理自然资源。但是从Gambetta的演示中可以明显看出，要实现IBM的最终目标，它需要采取一系列步骤：一个称为Condor的1121qbit处理器。对于IBM来说，这是一个超导量子位研究的过程，始于21世纪中叶，研究将持续到至少2023年。这种对超导量子位的依赖与英特尔对硅自旋量子位的依赖形成了鲜明的对比。看来IBM不像英特尔那样热衷于制作类似于晶体管的量子比特。但是，基于超导量子位的量子计算机有一个很大的问题：它们需要大约20毫凯尔文（-273摄氏度）的极低温度。另外，随着超导量子位数量的增加，制冷系统也需要扩展。为了达到2023年1121qbit处理器的目标，IBM目前正在构建一个巨大的“超冰箱”。名为Goldeneye，它的高度为3米，宽度为2米。一旦达到1121量子位的阈值，IBM相信它将为量子计算的新时代奠定基础，在该时代它将能够扩展到纠错，互连和超过100万量子位的量子计算机。甘贝塔（Gambetta）说：“我们希望以1121量子位开始演示真正的纠错，这将使该电路比没有纠错的电路具有更高的保真度。”甘贝塔（Gambetta）说，BigBlue的工程师需要克服一些技术挑战才能达到1121量子比特。 。早在9月，IBM推出了65量子位的Hummingbird处理器，这是从其运行足够长的量子电路的27位Falcon处理器向前迈出的一步，IBM宣布其量子体积已达到64。测量有多少个物理量子位，它们之间的连接程度以及它们有多容易出错。）另一个问题是所谓的“扇出”。问题，当您增加量子芯片上的量子位数量时，这种问题会不时出现。随着量子位的增加，需要将多个控制线添加到每个量子位。这个问题已经成为令人担忧的问题。量子计算机科学家早在1960年代中期就采用了半导体行业定义的RentRule，并观察到逻辑块中的外部信号连接数量与逻辑块中的逻辑门数量之间存在差距。关系。量子科学家采用了这个术语来描述他们对量子比特布线的挑战。所述“保护量子数”为0。 IBM将于明年推出的功能将使其能够使用这些量子技术来解决“高量子数”问题。同时保持高量子密度的问题。 Gambetta表示：“量子计算将面临类似于Rent规则的问题，但是随着我们在路线图中提出的多层布线和多通道读数，我们已经在展示解决扩展量子处理器规模的方法。 “正是借助这款Eagle处理器，IBM才能引入并行实时经典计算功能，从而可以引入更广泛的量子电路和代码系列。在2022年的下一个IBM版本433 Quantum Osprey系统中，将出现一些相当大的技术挑战。 Gambetta说：“要达到433qubit的机器，您需要提高冷冻基础设施，控制器和冷冻柔性电缆的密度。这是以前从未做过的，因此我们面临的挑战是确保我们的设计考虑到数百万个量子位。系统。为此，我们已经开始了基本的可行性测试。在Osprey之后是Condor及其1121qbit处理器。正如Gambetta在他的文章中指出的那样：“我们认为Condor是一个转折点，是一个里程碑，标志着我们实施纠错和扩展设备的能力，同时，它的复杂性足以探索潜在的量子优势问题，我们可以与世界上最好的超级计算机相比，量子计算机可以更有效地解决这些问题。原始标题：IBM的量子计算愿景就像Apollo项目一样。文章来源：[微信公众号：IEEE