IBM|IBM推出127量子比特量子计算机:改变规则 重新定义规模、质量和速度

IBM Quantum最近发布其新一代量子处理器“Eagle”,具有127量子比特,该量子处理器的发布是整个量子生态系统的一个重要里程碑 。同时,其发布也算是如期而至,IBM在2019年10月发布了量子计算路线图,预计今年可以到达100量子比特以上 。

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图源:IBM
127量子比特的Eagle之所以重要,有以下几个原因:
· Eagle是首台拥有127个高质量量子位的量子计算机,超越了中国113个量子比特量子计算机 。
· Eagle超出了经典计算机的模拟能力——这对于量子科学来说是未知的领域 。
· Eagle的架构包含许多技术改进,将帮助IBM在2023年末实现其无摩擦计算的目标 。
· Eagle 的技术改进也是IBM未来量子处理器(IBM计划在2022年推出具有433个量子位的“Osprey”芯片以及具有1121个量子位的“Condor”芯片)开发的基础 。
· Eagle 是最后一款被开发用于IBM Quantum System One的量子处理器 。接下来的两代——“Osprey”和“Condor”,将用于IBM Quantum System Two。
在最近的技术分析师会议上,IBM量子硬件系统开发总监Jerry Chow表示,“我可以肯定地说,这是有史以来最先进的量子计算芯片 。事实上,它不仅建好了,我们的Eagle也着陆了 。这是世界上首个超过100 个量子位的量子处理器 。就此而言,它有127个量子位排列在我们众所周知的重六边形晶格中 。让我强调一下,它不仅是我们制造的一个处理器,也是一个运行着量子电路的完整工作系统 。”
Eagle芯片使用多路复用,而非为每个量子位的控制和读出电子设备集 。这减少了稀释冰箱内的接线和电子设备的数量 。
该处理器还为所有量子位提供可扩展的接入布线,使用3D集成在多个物理层上放置微波电路组件和布线 。

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Eagle 3D 架构,IBM
规模、质量和速度很重要
IBM使用三个关键指标来衡量量子计算性能——规模、质量和速度 。在规模上,它通过其系统中的量子比特数来衡量其进度 。此外,在双量子位门操作中可以包含任何量子位 。

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衡量量子计算性能的三个关键指标:规模、质量、速度(图源:IBM)
量子比特的数量至关重要,因为它决定了量子机器可以处理的计算复杂性的程度 。扩展量子位和硬件不是一蹴而就的 。它是一项系统的、长期的研究工作,通常会产生微小但重要的渐进式改进 。

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