在科技领域的未来探索中,每一家巨头都将量子计算机视为下一个重大突破点。谷歌、英特尔、IBM和微软,以及众多初创公司和研究机构,都在追逐实现真正的“量子霸权”,即量子计算机超越传统计算机能力,解决难以解答的问题。
今天,在美国物理学会年会上,谷歌量子AI实验室宣布了最新的72个量子比特处理器Bristlecone。谷歌表示,这款处理器旨在为研究人员提供一个测试平台,以探究系统误差率和可扩展性,并在模拟、优化以及机器学习中的应用。
然而,对于所有量子计算机来说,误差率问题尤为重要。在极低温度下运行且对环境干扰极其敏感的现今量子比特,其不稳定性意味着任何噪声都会导致错误发生。因此,现代处理器中的每个“单一”量子比特实际上是许多传统比特组合体的一种形式,这有助于解释潜在错误。此外,大多数系统只能维持100微秒左右的状态。
谷歌公布的数据显示,该系统读取错误率仅1%,单个位错误率0.1%,双位门错误率则达到了0.6%。
左侧是新发布的Bristlecone图像;右侧是一个简化图示,每个“X”代表一个单独的地位,而两个相邻的地位之间互相连接。图片来源:Google
业界普遍认为实现真正意义上的“霸权”至少需要49个数量级,但Google强调这个数字并不代表一切。“像Bristlecone这样的设备,它们能够低误差运行,全凭技术协同工作。”该团队博客中提到,“这涉及跨迭代进行精心设计。”
据Google AI实验室团队介绍,他们采用与大规模通用纠错方案兼容的手段来构建他们的人工智能设备,以便探索近期应用。这不仅要求大量地位,还要求处理器能保持低水平的事故,即使是在读取或逻辑操作时也如此。
今天这份公告给其他致力于构建功能性的设备的人带来了新的压力。而整个行业目前正处于一种竞争状态,每家公司采取不同的策略。例如,微软推出了用于编程语言Q#;IBM拥有50个地位的大型装置并让开发者使用基于云服务的心理模拟;而英特尔展示了一台名叫Tangle Lake 49的地面测试芯片。在2018年的国际消费电子展(CES)上展示时,它被标记为具有49个地面的超导测试芯片之一。