在科技界,量子计算机被视为未来计算领域的巨大飞跃。谷歌、英特尔、IBM和微软等巨头,以及众多初创公司和研究机构,都在努力实现“量子霸权”,即使传统计算机无法达到的高级别的计算能力,以解决当前难以解答的问题。
今天,在美国物理学会年会上,谷歌量子AI实验室宣布了他们最新的72个量子比特处理器Bristlecone。这款处理器旨在为研究人员提供一个测试平台,以便探索系统误差率和可扩展性,并应用于量子模拟、优化以及机器学习。
面对挑战的是每一台量子计算机都必须克服的一个问题:误差率。由于这些设备通常需要运行在极低温度下,并且要避免环境干扰,目前的量子比特仍然非常不稳定,一点小错误都会导致整个系统出错。
为了应对这一问题,现在的大多数现代处理器中的每个“单一”量子的实际情况是由许多传统比特组成,这有助于解释一些潜在的错误。此外,大部分系统只能维持100微秒内的一致状态。
根据谷歌公布的数据,该设备显示了1%的读取错误率,单个比特0.1% 的错误率,以及双比特门0.6% 的错误率。尽管业界普遍认为达到49个或更多数量级才能实现真正意义上的“霸权”,但谷歌表示这只是开始,而非终点。“像Bristlecone这样的设备,它们需要的是从软件到控制电子硬件,再到处理器本身技术之间协调一致。”该团队博客中提到,“这是一个跨越多次迭代进行精细调整的小型工程。”
据介绍,该团队采用了一种与大规模通用纠错兼容策略来构建其电脑,他们正在探索最近可行性的应用。在超越经典模拟范围之外运算算法时,不仅需要大量数量级,但也要求逻辑操作时具有低水平误差,如单比特门及双比特门。
这个消息给其他致力于构建功能性质的人带来了新的压力,因为行业现状表明,每家公司都采取不同的方法。微软推出了用于编程语言Q#;IBM拥有50个量子的实验室并提供基于云服务模拟;而英特尔则展示了一款名为Tangle Lake,有49个超导测试芯片。