英媒：包含433个量子比特 IBM制造出世界最大量子计算机

据英国《新科学家》周刊网站11月9日报道，国际商用机器公司（IBM）已经制造出迄今为止最大的量子计算机。这台名为“鱼鹰”（Osprey）的计算机包含433个量子比特，是该公司此前打破纪录的127个量子比特计算机的3倍多，是谷歌公司包含53个量子比特的“西克莫”计算机的8倍多。

报道称，尽管量子计算机有望最终解决传统计算机可能永远无法解决的问题，但是人们对于制造量子计算机的最佳方式没有达成共识。IBM和谷歌把量子比特建立在电路的基础上，这些电路由可以完美导电的超导体制成。而其他人则支持使用异常巨大的原子、带电原子或光量子粒子的装置。

IBM公司的奥利弗·戴尔说，制造“鱼鹰”的挑战并不仅仅在于制作更多的量子比特。量子比特可能受到由相邻量子比特施加到它们身上的力的扰乱，与“混线”使传统计算机产生故障的方式类似。当更多的量子比特被集成到一枚芯片上时，出现这种情况的可能性会更大。

“鱼鹰”通过把芯片连接到传统电子装置上来控制它所包含的量子比特。戴尔说，他和他的团队设计了这些连接，以便使量子比特得到尽可能精确的控制。

报道称，由于超导线只能在接近零下273摄氏度的温度下具备超导性能，因此“鱼鹰”必须被保存在一个特制的冰箱里。戴尔和同事们还不得不确保计算机及所有导线不会让温度有一丁点的上升。

研究人员对量子计算机寄予厚望，因为与常规比特不同，量子比特能够同时代表数值0、1以及（量子力学奇异特性导致的）两者的组合。这将使它们能够进行哪怕对最先进的超级计算机而言都过于复杂的计算，例如在亚原子水平上模拟化学反应。

2019年，谷歌公司曾宣布在这个方向上取得突破，当时“西克莫”解决了一个该公司声称用传统计算机不可能完成的问题。此后这一“量子霸权”多次受到挑战。

报道介绍，“鱼鹰”拥有的量子比特数远大于“西克莫”，而且随着量子计算机体量的扩大，它们的性能已经变得更加强大。事实上，就存储和处理信息的状态数量而言，一台传统计算机需要拥有比已知宇宙中的原子数目更多的比特数才能与“鱼鹰”媲美。

戴尔说：“制造‘鱼鹰’是对于我们到底能制造多大的量子芯片的一次探索。它告诉我们，我们真的可以把400个以上的量子比特放在一块芯片上并使它们工作。这是工程技术领域的重大经验。”

塔夫茨大学的彼得·洛夫说：“这仍然是我们会称之为噪声装置的东西。而且噪声在一段时间内可能是量子计算机的关键词。”

物理学家认为，由于量子比特会随着时间推移失去其量子特性，量子计算机就会出现错误，此时会产生嘈音。洛夫说，在他看来，重要的问题是像“鱼鹰”这样的计算机是否具备捕捉和纠正自身错误的能力，以及IBM是否会尝试用它来展示量子霸权。

戴尔说，IBM团队计划在2023年制造一台拥有1121个量子比特的量子计算机。与此同时，该公司将开发一种小一些的芯片，用于测试一种新的量子比特排列和连结方式，目的是降低噪声和减少错误。他说：“我们不仅致力于提高量子计算机的规模，而且致力于提高它们的质量和速度。”

来源：参考消息网