IBM 推出突破性 127-Qubit 量子处理器

IBM在2021年IBM量子峰会上宣布了其新的127量子位（qubit）"鹰"处理器，IBM称该处理器是展示量子硬件、软件和量子生态系统增长的里程碑。"Eagle"处理器是利用基于量子物理学的设备的巨大计算潜力的突破。它预示着硬件开发的要点，即量子电路不能在经典计算机上进行可靠的模拟。IBM还预览了下一代量子系统IBM量子系统二的计划。

量子计算利用亚原子水平物质的基本量子性质，提供大幅提高计算能力的可能性。量子计算的基本计算单元是量子电路，这是量子门和测量的量子位排列。量子处理器拥有的量子位越多，其运行的量子电路就越复杂、越有价值。

IBM最近推出了量子计算的详细路线图，包括一条缩放量子硬件的路径，使复杂的量子电路能够达到量子优势，此时量子系统可以显著地超越其经典的反点。鹰是沿着这条缩放路径迈出的最新一步。

IBM 通过三个性能属性（规模、质量和速度）衡量量子计算机的进展。规模以量子处理器上的量子位数进行测量，并确定量子电路的运行量子电路有多大。质量由量子体积测量，并描述量子电路在真正的量子器件上运行的准确程度。速度由CLOPS（每秒电路层操作）测量，这是IBM于2021年11月推出的一个指标，它概括了运行由大量量子电路组成的实际计算的可行性。

127-Qubit处理器--鹰

"Eagle"是 IBM 开发和部署的第一台量子处理器，可包含 100 多个可操作和连接的量子位。此前，IBM的65qubit"蜂鸟"处理器于2020年面世，27qubit"猎鹰"处理器于2019年推出。为了实现这一突破，IBM 研究人员在现有量子处理器中率先进行了创新，例如减少错误的量子位排列设计和减少必要组件数量的架构。Eagle 内部采用的新技术将控制布线置于处理器内的多个物理级别上，同时将 qubit 保留在单层上，从而显著增加 qubit。

增加的量位计数将允许用户在进行实验和运行应用时以新的复杂程度探索问题，例如优化机器学习或建模新分子和材料，用于从能源行业到药物发现过程等各个领域。"Eagle"是IBM第一台量子处理器，其规模使得一台经典计算机无法可靠地模拟。事实上，在127-qubit处理器上代表一个州所需的经典位数超过了今天活着的75亿多人的原子总数。

IBM高级副总裁兼研究总监Darío Gil博士说："'Eagle'处理器的到来是迈向量子计算机在有用应用方面能够超越经典计算机的一个重要步骤。"量子计算有能力改变几乎每一个行业，帮助我们解决我们这个时代最大的问题。这就是为什么 IBM 继续快速创新量子硬件和软件设计，为量子和经典工作负载构建相互授权的方法，并创建对量子产业增长至关重要的全球生态系统。