在科技领域的未来探索中,每一家巨头都渴望成为量子计算的先锋。谷歌、英特尔、IBM和微软等公司,以及许多初创企业和研究机构,都在不懈地追求“量子霸权”,这意味着通过实现真正的量子计算能力,解决传统技术难以达成的问题。
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研发的72个量子比特强大的处理器Bristlecone。这个项目旨在为科学家提供一个测试平台,以便研究系统误差率以及扩展性,并探索其应用于模拟、优化和机器学习。
面对挑战,所有量子计算机都必须克服的一个关键问题是误差率。在极低温度下运行并且保持稳定,这对于现有的不稳定的量子比特来说是一个巨大的考验,因为任何噪声都会导致错误发生。为了应对这一点,现在的大多数系统通常将几个传统比特结合起来作为单个“虚拟”量子比特,以降低潜在错误。
随着技术的进步,谷歌展示了Bristlecone系统可读出错误率为1%,单个比特0.1%,双比特门0.6%。虽然实现真正的49个或更多数量级的量子的“霸权”仍然遥远,但团队坚信软件与硬件协同工作至关重要,并需要通过迭代进行精细调整。
尽管如此,该团队专注于构建大型通用纠错机制兼容的事务性应用。这涉及到大量而非仅仅大量数量级别上的提高,以及能够超越经典模拟范围内算法运算的手段。此外,他们还需确保处理器具有足够低的地基读取和逻辑操作错误率,如单独操作一个或两个比特时所需那样做。
今天发布信息给予其他致力于构建功能性的设备团队带来了新的压力。而行业目前的情况显示每个人都采取不同的策略来推动发展。在微软推出了用于编程语言Q#之后,IBM已经开发了一台50个量子位的大型机器,并允许开发者使用基于云端服务的小规模模拟;而英特尔则展示了一款名为Tangle Lake的拥有49个电子质点(ebits)的超导测试芯片,在2018年的CES消费电子展上首次亮相。