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谷歌公布72量子比特芯片蜕变为领头羊

每一家大型科技公司,都把量子计算机视为计算领域的下一个重大突破。谷歌、英特尔、IBM、微软以及多个初创公司和科研机构的团队,都在努力实现真正的“量子霸权”——所谓“量子霸权”,指量子计算机的计算能力提升到传统计算机无法企及的程度,以解决传统计算机无法解决的问题。

今天,我的团队在美国物理学会年会上公布了我们最新的具有72量子比特的量子处理器Bristlecone。我表示,Bristlecone的目的是为研究人员提供一个测试平台,“用于研究量子比特技术的系统误差率和可扩展性,以及在量子模拟、优化和机器学习中的应用。”

所有量子的挑战都要面对的一个重要问题是误差率。我的实验室一般在极低温度下运行(毫开尔文),且需要保证其不受到环境影响,因为如今的大多数原件仍然高度不稳定,哪怕是一点噪声都会导致系统发生错误。

正因为如此,我现在使用的是许多传统比特结合起来形成单一原件,这样有助于解释一些潜在错误。现在另一个限制因素是,大多数系统只能在100微秒内保持状态。

我们的演示结果显示,读出错误率为1%,单原件为0.1 %,双原件门为0.6%。

左边是我们最新开发的一台72个原位处理器Bristlecone。右边是一个该设备图示:每个“X”代表一个原位,比两个邻近而相连通。这张图片来源于我自己的工作。

业界普遍认为实现真正的人造智能至少需要49个原位,但我认为原位并不是人造智能中全部。“像Bristlecone这样,在低系统误差下运行这样的设备,我们需要从软件和控制电子设备到处理器本身的一整套技术之间协调,”我团队写道,“要做到这一点,我们必须通过迭代进行小心地进行工程。”

据介绍,该策略是在构建人类水平智能时探索最近应用的地方。我不仅需要大量原始元素来使处理器能够运行超越经典模拟范围内算法。而至关重要的是,在读取或逻辑运算时,它们必须具有低错误率,如单比特门和双比特门。

今天的心跳将给其他正在致力于构建功能性的个人级别AI的人带来新的压力。在这个行业中,每个人都采取不同的方法推进事业前进。

微软推出了用于人工智能编程语言Q#。目前,有50个原始元素组成的人类实验室,并允许开发者使用基于云服务模拟人工智能。在拉斯维加斯举办2018国际消费电子展(CES)上,我展示了一款代号Tangle Lake-49个原始元素组成的人类试验芯片。

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