通过一系列称为门的转换序列来按摩量子位的状态

2021-03-09 17:16:57 来源: INeng财经

与去年的型号相比,IBM的量子计算机性能提高了一倍,这是实现革命性机器承诺的关键一步。但这只是第一步,竞争对手们都在喘口气。量子计算机中的基本数据处理元素称为qubit,并且拥有更多的更好。但是,它们众所周知是挑剔的,因为像热这样的外部影响很容易扰乱它们并破坏量子计算。为了最好地衡量性能,IBM创建了一个称为“量子体积”的测试,该测试旨在反映量子计算机具有多少个量子比特以及它们实际完成了多少工作。

在2019年,IBM的量子数量达到了32个。今年,它达到了64个,这是其计划将每年量子数量翻倍的第二年。这种指数级的进步速度对于使当今的量子计算机变得更加有用非常重要,并且对于保持足够长的兴趣使量子计算机在当今以研究为导向的机器之外变得真正可行也很重要。

量子计算不会取代为笔记本电脑,服务器,智能手表和智能手机提供动力的经典设计。但是,如果他们信守诺言,他们将能够彻底解决当今计算机无法解决的问题。其中包括新材料,药物和化肥等化学过程的分子水平开发;用卡车车队更快地运送包裹;和更有利可图的投资组合。

这项技术的重要性足以触发IBM,谷歌,英特尔和微软等技术巨头长达数年的重大投资计划,以及众多初创公司和一个有趣的参与者,他们试图重新夺回其在计算机行业的地位,霍尼韦尔(Honeywell)。不过,这还处于初期阶段:IBM是该市场的领导者,目前只有22台计算机在运行,而5月份只有18台量子计算机。

量子计算竞赛正在进行中

今年早些时候,霍尼韦尔表示,它已打败IBM达到了量子数量里程碑,达到64个里程碑。该领域属于合议制且有些学术性,但此举标志着传统计算行业的动态正在发挥作用。现在正在争相开发最快的量子计算机。

使得量子计算竞争与业内大多数人不同的是,竞争对手采用了截然不同的方法。这就像一场比赛使一匹马撞上一辆汽车撞上一架飞机撞上一辆自行车撞上了赛车。

像谷歌的量子计算机一样,IBM的产品采用了一种超级计算量子位的设计,该量子位的温度要比绝对零值高出零点几度-比空间还冷。霍尼韦尔的量子比特的包装方式与“陷阱”中的包装不同,该陷阱中装有带电粒子,称为离子。英特尔的想法没有那么成熟,而是利用电子作为量子位,并利用了称为自旋的量子力学特性。微软希望通过一种称为拓扑量子位的方法来避免量子位的脆弱性。

他们都需要量子位。在普通计算机位可以处于两种状态之一(零或一)的情况下,量子位可以通过称为叠加的量子物理学现象来记录这两种状态的组合。另一个被称为纠缠的链接多个量子位的状态,这使量子计算机实际上可以处理一个更大的可能的一和零的组合。

程序员控制量子计算机的工作,是通过一系列称为门的转换序列来按摩量子位的状态。理想情况下,这种推动会逐步引导他们寻求特定问题的答案-尽管并非所有的计算挑战都适合该方法。

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