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谷歌量子比特芯片突破一跃成为领头羊自然界中的触觉复苏奇迹瘫痪男子大脑植入芯片后感受了新生的生机

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个量子比特的大型处理器Bristlecone。谷歌表示,Bristlecone是为了提供一个测试平台给研究人员,“用于研究量子比特技术的系统误差率和可扩展性,以及在量子的模拟、优化和机器学习中的应用。”

所有现有的量子计算都要面对的一个重要问题是误差率。由于目前的技术还不够成熟,一些科学家认为要实现真正意义上的“领头羊”,至少需要49个高质量单独工作且不产生干扰的小单元,这被称为独立操作而不互相干涉(IOI)的“合格”的单体。

正因为如此,现代大型处理器中的这些小单元并不是真正意义上的独立单位,而是许多这样的基本单位组合起来。这有助于解释一些潜在错误,并且现在的大多数系统只能保持状态100微秒内,这限制了它们能够执行复杂任务。

根据谷歌最近的一项研究,他们已经成功地减少了读取错误率至1%,这意味着即使在极其低温环境中,也能准确无误地进行数据读取。而对于更复杂的情况,比如两个或更多这样的基本单位之间相互作用时,由于噪声等因素引起的一些可能出现的问题,其结果显示双体门错误率为0.6%。

业界普遍认为实现这一目标至少需要49个高质量单独工作且不产生干扰的小单元,但实际上这只是达到一定水平的一个标志。“像Bristlecone这样,在低系统误差下运行设备,不仅需要硬件,还要求软件和控制电子设备与之协同工作,”该团队写道,“要做到这一点,我们必须小心翼翼地进行系统工程。”

据报道,该实验室构建他们自己的策略是在探索近期应用使用与大规模通用纠错算法兼容的人工智能。在设计这种处理器时,它们必须拥有大量数量级别以上的心智力量以超越经典电脑所能达到的边界。

然而这个行业充满竞争,每一家科技巨头似乎都采用不同的方法来追求这一目标。微软推出了用于编程语言Q#;IBM则展示了一台50个强大的比特大小型芯片,并允许开发者利用基于云服务模拟功能强大的未来电脑。在CES2018国际消费电子展上,英特尔宣布了一款代号Tangle Lake具有49个比特大小型超导测试芯片,其中包含新颖材料,如铬酸盐晶体,使得它成为市场上最先进的人工智能之一。

此外还有其他几家初创企业正在开发他们自己的方式来挑战这个领域,并希望成为第一位成功将这种革命性的技术带入我们日常生活中的人们。

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