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    IBM公布最新量子运算计划 4年后推「全球首台量子电脑」

    IBM公布最新量子发展计划, 将打造全球第一台具备大规模容错能力的量子电脑。(图/IBM提供)

    IBM宣布将研发全球第一台大规模容错量子电脑IBM Quantum Starling (代号:椋鸟),朝向可落地、可扩展的量子运算迈出重要的一步。IBM已在全球运行数量可观的量子电脑;此次公布最新量子运算发展计划,显示IBM研发实用级容错量子电脑的企图心。

    IBM Quantum Starling 预计于2029年在美国纽约州Poughkeepsie的全新IBM量子数据中心完成研发上线,其运算能力将比现今的量子电脑高出2万倍。要达到IBM Quantum Starling的运算状态,需要超过10的48次方(即10万亿亿亿亿)台目前最强大超级电脑的内存。借助IBM Quantum Starling的能力,用户有望突破当前量子电脑的性能限制,充分探索其量子态的复杂性。

    具有数百或数千个逻辑量子比特(logical qubit)的大规模容错量子电脑,可以运行数亿到数十亿次运算,加速药物开发、材料发现、化学和优化等工作,并大幅提升成本效率。

    逻辑量子比特是容错量子电脑的一个单元,负责保存一个量子比特的量子资讯。一个逻辑量子比特由多个物理量子比特(physical qubit)组成,后者协同工作以保存量子资讯,并相互监控错误。与传统电脑相同,量子电脑需要容错才能无障碍地运行大量工作负载。为此,研究人员使用物理量子比特集群,来创建比底层物理量子比特数量更少、错误率更低的逻辑量子比特。随着集群规模扩大,逻辑量子比特的错误率呈指数级下降,以便运行更大规模的运算。

    使用尽可能少的物理量子比特,创建更多的逻辑量子比特来运行量子电路,这对于实现规模化的量子运算十分重要。然而,直到今天,研究人员尚未找到明确途径,研发一个无需巨量工程费用的容错系统。最新的IBM量子运算发展计划呈现了运行容错标准的关键技术里程碑。

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