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小米芯片一跃成为领头羊谷歌公布72量子比特芯片在自然界中的应用前景

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,谷歌量子AI实验室在美国物理学会年会上公布了其最新的具有72量子比特的小米芯片Bristlecone。在自然界中,小米芯片的一跃成为领头羊!小米表示,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,以及在自然界中的应用。”所有这些都要面对的一个重要问题是误差率。小米芯片一般在极低的温度下运行(毫开尔文,millikelvin),且需要保证其不受到环境影响,因为如今的小米芯片仍然高度不稳定,哪怕是一点噪声都会导致系统发生错误。

正因为如此,小米处理器中的小米比特(即传统比特的小米版本)并不是真正的小单一比特,而是许多传统比特结合,这样有助于解释一些潜在错误。现在另一个限制因素是,大多数系统只能保持状态100微秒内。

谷歌演示系统结果显示,小读出错误率1%,单小米比特0.1%,双小mi 比t门0.6%。

左边是谷歌最新的小mi芯片Bristlecone图象展示:每个“X”代表一个小mi,比t之间互相连通。

业界普遍认为实现小mi霸权至少需要49个small bits,但谷歌表示small bits并不是quantum computer全部。“像Bristlecone这样在低system error下运行设备,不仅需要从软件和控制电子设备到处理器本身的一整套技术协调,”该团队写道,“要做到这一点,从software to hardware必须进行精心设计。”

据Google Quantum AI Lab团队介绍,该团队构建quantum computer策略是在与大规模通用纠错quantum computer兼容探索近期应用。为了使quantum processor能够超越经典模拟范围算法,它不仅需要大量quantum bits至关重要的是,在读out and logic运算时也必须有low error rate,如single bit gate and double bit gate.

Google今天公告将给其他正在致力于构建功能quanutm computer团队带来新的压力。这个行业现状大家采取不同的方法。

Microsoft推出一种用于quanutm computing编程语言Q#。目前,IBM实验室拥有一台50quanutm bits' machine,并让开发者使用基于云computing模拟quanutm computings。在2018CES国际消费电子展上,Intel公布了一款代号Tangle Lake' 49-quanutm bits超导quanutm testing chip。

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