本文來自極客網(wǎng),作者:極客量子。
隨著越來越多的研究機構(gòu)和科技公司競相開發(fā)量子計算技術(shù),對其進行基準測試、穩(wěn)定運行并最終實現(xiàn)商業(yè)化,量子計算市場正在升溫。
目前宣布成為量子計算的勝利者還為時過早,不過一切都有可能在一夜之間改變。雖然這項技術(shù)仍處于起步階段,但業(yè)界普遍認為它有望超越當今的超級計算機。
截至2021年7月,中國的一個研究團隊似乎在量子計算的原始性能方面一直領(lǐng)先,但谷歌、IBM、英特爾和其他量子計算開發(fā)商也不甘落后。
如果僅比較一下IBM與英特爾公司,誰將成為未來量子計算的領(lǐng)導者呢?
量子計算的基礎(chǔ)知識
量子計算機使用量子比特(表示其觀測到的狀態(tài)為1或0的概率)處理數(shù)據(jù),而傳統(tǒng)計算機使用比特(表示值為1或0)。
由于量子比特的觀測狀態(tài)在1到0之間可能有很多概率,它們往往具有更廣泛的數(shù)據(jù)值范圍。
由于有一種稱為“疊加”的現(xiàn)象,量子比特可以在同一時間點以多種狀態(tài)出現(xiàn),這意味著一個量子比特的值可以同時為1和0。
“糾纏”是另一種現(xiàn)象,允許量子比特相互關(guān)聯(lián),而不管它們彼此相距多遠。
英特爾的量子計算進展
芯片制造商英特爾聲稱在有限的測試中解決了量子計算的一些問題。通過使用了一種名為“低溫晶圓探針”的測試設(shè)備來分離和研究量子點在晶圓上的均勻性,該公司聲稱能夠在其芯片工廠生產(chǎn)穩(wěn)定的量子點——這是建立通用量子計算機的長期目標的一個里程碑。
在這個過程中,英特爾聲稱在制造量子系統(tǒng)方面處于早期領(lǐng)先地位。分析人士表示,英特爾轉(zhuǎn)向使用先進封裝的制造,為構(gòu)建量子設(shè)備等更復雜的計算系統(tǒng)提供了一條途徑。
英特爾量子硬件主管James Clarke說,“我們正在制造這些量子點,可以讓它們穿過晶圓。由于我們的產(chǎn)量很高,能夠?qū)λ辛孔狱c進行表征,從而得到統(tǒng)計數(shù)據(jù)。據(jù)我們所知,這在量子學界是前所未有的。”
英特爾希望在年底向阿貢國家實驗室交付早期的量子硬件,后者正在測試來自不同供應商的量子硬件,作為美國能源部提出的“Q-Next”計劃的一部分。美國政府正在優(yōu)先發(fā)展量子硬件,以作為正在與中國進的量子計算競賽的一部分,而中國也在積極推進量子計算技術(shù)的發(fā)展。
雖然英特爾達到的這一里程碑是一小步,但它可以衡量量子芯片的產(chǎn)量和可行性。該公司的團隊已經(jīng)分離出12個量子點和4個傳感器,下一步目標是可以大規(guī)模復制。
Clarke說,“當然這是最困難的一部分,但現(xiàn)在我們必須開發(fā)這種設(shè)備,擴大規(guī)模,才能讓量子比特一起工作。這仍是未來10年旅程的一部分。但我們正在努力,并知道工具箱里有什么工具。”
IBM的量子計算進度
反觀IBM,旗下IBM Quantum在2021年11月發(fā)布了具有127量子比特的量子處理器“Eagle”。該處理器正引領(lǐng)量子計算機進入一個新時代,使其超越了100個量子比特的大關(guān)。
IBM預計,采用Eagle量子處理器,用戶將能夠探索未知的計算領(lǐng)域,并在通向量子計算實際應用的道路上經(jīng)歷一個關(guān)鍵的里程碑。
IBM將Eagle量子處理器視為計算史上技術(shù)革命的重要一步。隨著量子處理器規(guī)模的擴大,每增加一個量子比特,空間復雜度(執(zhí)行算法所需的內(nèi)存空間)就會翻倍。該公司希望看到量子計算機為各個領(lǐng)域帶來現(xiàn)實世界的好處,因為空間復雜性的增加使人們進入一個超越經(jīng)典計算機能力的領(lǐng)域。
在發(fā)起這場革命的同時,IBM也希望繼續(xù)盡早并經(jīng)常與技術(shù)社區(qū)分享其最好的量子硬件,通過IBM及其用戶的共同努力,了解如何更好地探索和開發(fā)這些系統(tǒng),以盡快實現(xiàn)量子計算方面的優(yōu)勢。
英特爾和IBM,兩家都是計算領(lǐng)域的“老資格”,面向未來量子計算時代,你更看好誰?