在科技界的竞争激烈中,各大公司都将量子计算机视为下一个重大突破点。谷歌、英特尔、IBM和微软等巨头,以及许多初创企业和研究机构,都在努力实现“量子霸权”,即让量子计算机的性能远超传统计算机,以解决难以被后者处理的问题。
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个量子比特芯片Bristlecone。这款芯片旨在为研究人员提供一个测试平台,以探索系统误差率和可扩展性,并在模拟、优化以及机器学习领域进行应用。
然而,面对的是一项艰巨的挑战:误差率。在极低温度下运行并且免受环境干扰是当前最大的困难,因为现有的量子比特仍然非常不稳定,即使是微小的噪声也可能导致错误。此外,大多数系统只能维持100微秒内的一致状态,这也是当前限制之一。
谷歌公布的数据显示,该设备读取错误率仅为1%,单个比特错误率0.1%,双比特门错误率0.6%。尽管目前还需要49个或更多的量子比特来实现真正意义上的“霸权”,但谷歌认为这只是达到这一目标的一步:“像Bristlecone这样的低误差运行设备,不仅需要技术上的协调,还需要从软件到控制电子设备再到处理器本身的一系列迭代。”
此外,为了能够运行超出经典模拟范围的大型算法,不仅需要大量数量级别高于现在水平的比特,更重要的是处理器必须具备低于目前水平的小数位精度,使得读取和逻辑运算时有更低的地理位置与逻辑运算时所需的地理位置与逻辑运算时所需的地理位置与逻辑运