IBM 的 CONDOR 是世界上第一臺擁有超過 1,000 個(gè)量子比特的通用量子計(jì)算機(jī)，它將于 2023 年首次亮相。

預(yù)計(jì)這一年 IBM 還將推出 Heron，這是該公司表示可能對其有所幫助的新型模塊化量子處理器群中的第一個(gè)到 2025 年生產(chǎn)出超過 4,000 個(gè)量子比特的量子計(jì)算機(jī)。

雖然從理論上講，量子計(jì)算機(jī)可以快速找到經(jīng)典計(jì)算機(jī)需要花費(fèi)億萬年才能解決的問題的答案，但今天的量子硬件仍然缺乏量子比特，限制了它的實(shí)用性。

量子計(jì)算所需的糾纏和其他量子態(tài)非常脆弱，容易受到熱和其他干擾的影響，這使得擴(kuò)大量子比特的數(shù)量成為一項(xiàng)巨大的技術(shù)挑戰(zhàn)。

盡管如此，IBM 仍在穩(wěn)步增加其量子比特?cái)?shù)。

2016 年，它把第一臺量子計(jì)算機(jī)放在云端，任何人都可以進(jìn)行實(shí)驗(yàn)——一臺有 5 個(gè)量子比特的設(shè)備，每個(gè)量子比特都是冷卻到接近絕對零的超導(dǎo)電路。2019年，公司打造了27量子比特的Falcon;

2020 年，65 量子位蜂鳥;2021 年，127 量子位的Eagle，第一個(gè)超過 100 量子位的量子處理器;以及 2022 年的 433 量子位Osprey。

BM 預(yù)計(jì)在未來幾年內(nèi)構(gòu)建越來越復(fù)雜的量子計(jì)算機(jī)，首先是那些使用 Condor 處理器或并行使用多個(gè) Heron 處理器的計(jì)算機(jī)。

其他量子計(jì)算機(jī)的量子位比 IBM 的 1,121 量子位 Condor 處理器多——例如，D-Wave Systems 在 2020 年推出了一個(gè)5,000 量子位的系統(tǒng)。

但 D-Wave 的計(jì)算機(jī)是解決優(yōu)化問題的專用機(jī)器，而 Condor 將是世界上最大的通用量子處理器。

“就我們真正可以集成的內(nèi)容而言，一千個(gè)量子比特確實(shí)突破了極限，” IBM 量子基礎(chǔ)設(shè)施總監(jiān)Jerry Chow說。

研究人員表示，通過將讀出和控制所需的電線和其他組件分離到它們自己的層上(一種從 Eagle 開始的策略)，他們可以更好地保護(hù)量子比特免受干擾并整合更多數(shù)量的量子比特。

“當(dāng)我們向上擴(kuò)展時(shí)，我們正在學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)規(guī)則，比如‘這可以超越這個(gè);這不能解決這個(gè)問題;這個(gè)空間可以用于這個(gè)任務(wù)，'”Chow 說。

IBM 計(jì)劃在 2023 年推出的另一款量子處理器 Heron 只有 133 個(gè)量子位，與 Condor 相比可能顯得微不足道。

但 IBM 表示，其升級的架構(gòu)和模塊化設(shè)計(jì)預(yù)示著開發(fā)強(qiáng)大的量子計(jì)算機(jī)的新戰(zhàn)略。Condor 使用固定耦合架構(gòu)來連接其量子位，而 Heron 將使用可調(diào)耦合架構(gòu)，在承載量子位的超導(dǎo)環(huán)路之間添加約瑟夫森結(jié)。

這種策略減少了量子位之間的串?dāng)_，提高了處理速度并減少了錯(cuò)誤。(谷歌已經(jīng)在其 53 量子位Sycamore處理器中使用了這樣的架構(gòu)。)

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