近日，IBM宣布推出一款新的量子芯片“Eagle”。 該公司高管認(rèn)為，這款芯片將使量子系統(tǒng)于未來(lái)兩年內(nèi)在某些任務(wù)上的表現(xiàn)開(kāi)始超過(guò)傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)。IBM指出，其紐約州工廠在制造芯片過(guò)程中所學(xué)到的新技術(shù)，與量子計(jì)算機(jī)制冷和控制系統(tǒng)的其他先進(jìn)技術(shù)相結(jié)合，最終將產(chǎn)生更多的量子位。該公司表示，計(jì)劃在2022年生產(chǎn)433個(gè)量子位的“Osprey”芯片和1121個(gè)量子位的“Condor”芯片。

近日，IBM宣布推出一款新的量子芯片“Eagle”。 該公司高管認(rèn)為，這款芯片將使量子系統(tǒng)于未來(lái)兩年內(nèi)在某些任務(wù)上的表現(xiàn)開(kāi)始超過(guò)傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)。

IBM指出，其紐約州工廠在制造芯片過(guò)程中所學(xué)到的新技術(shù)，與量子計(jì)算機(jī)制冷和控制系統(tǒng)的其他先進(jìn)技術(shù)相結(jié)合，最終將產(chǎn)生更多的量子位。該公司表示，計(jì)劃在2022年生產(chǎn)433個(gè)量子位的“Osprey”芯片和1121個(gè)量子位的“Condor”芯片。

IBM表示，其“Eagle”計(jì)算芯片有127個(gè)“量子位”，量子位可以用量子形式表示信息。在傳統(tǒng)計(jì)算中，信息以位存儲(chǔ)，可以是“0”或“1”。在量子計(jì)算中，信息存儲(chǔ)在量子位或量子比特（Quantum bits, or Qubits）中，可以以“0”或“1”或兩者的組合形式存在，疊加態(tài)使量子計(jì)算機(jī)能夠一次執(zhí)行多項(xiàng)計(jì)算，使其性能優(yōu)于傳統(tǒng)系統(tǒng)。不過(guò)這項(xiàng)技術(shù)面臨著許多挑戰(zhàn)，許多行業(yè)專家認(rèn)為：這些系統(tǒng)距離實(shí)用還有十年的時(shí)間。

據(jù)了解，Eagle量子芯片采用了全新的芯片架構(gòu)，基于IBM之前公布的六邊形量子芯片，堆疊了多層芯片，但減少了之間的鏈接，鏈接越少，干擾就越少，這是量子計(jì)算機(jī)研發(fā)中的重要難點(diǎn)之一。

該芯片可能會(huì)使量子計(jì)算機(jī)比經(jīng)典計(jì)算機(jī)快得多，但量子位極其難以制造，且需要巨大的低溫箱才能正確運(yùn)行。 蘋(píng)果公司最新的M1 Max芯片有570億個(gè)晶體管(相當(dāng)于位的一個(gè)粗略的代表)，而IBM稱其新的Eagle芯片是第一種擁有超過(guò)100個(gè)量子位的芯片。

IBM表示，屆時(shí)，公司將接近所謂的“量子優(yōu)勢(shì)”，即量子計(jì)算機(jī)可以擊敗傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)的點(diǎn)。

“這并不意味著量子計(jì)算機(jī)將一下子超越傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)。相反，IBM所設(shè)想的是一個(gè)計(jì)算應(yīng)用程序的某些部分在傳統(tǒng)芯片上運(yùn)行，而某些部分在量子芯片上運(yùn)行的世界，這取決于對(duì)每個(gè)任務(wù)的最佳工作方式。” IBM高級(jí)副總裁兼研究部門(mén)負(fù)責(zé)人Darío Gil說(shuō)道，“我們相信，我們將在未來(lái)幾年內(nèi)展示量子優(yōu)勢(shì)。”

在人類計(jì)算技術(shù)飛速發(fā)展的過(guò)程中，量子計(jì)算也越來(lái)越受到重視。中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) (USTC) 于 2021 年 6 月取得了重大進(jìn)展，展示了研究人員聲稱的世界上最快的量子計(jì)算處理器，超過(guò)了自 2019 年以來(lái)谷歌 53 量子位設(shè)備保持的非官方記錄。中國(guó)科技大學(xué)的 66-量子位處理器在 1.2 小時(shí)內(nèi)完成了一項(xiàng)復(fù)雜的計(jì)算——如果采用如今的超級(jí)計(jì)算機(jī)，這項(xiàng)計(jì)算需要 8 年才能完成。

在半導(dǎo)體領(lǐng)域中，傳統(tǒng)芯片制程精度已經(jīng)從幾十納米逐步降到幾納米，臺(tái)積電已經(jīng)研發(fā)出了3納米芯片。隨著傳統(tǒng)芯片能夠容納的集成電路最終將趨向物理上的臨界點(diǎn)，芯片計(jì)算能力的進(jìn)一步提升可能會(huì)步履維艱。因此，不少科學(xué)家提出，如果未來(lái)摩爾定律失效，可能需要依靠量子芯片來(lái)提高運(yùn)算速度。

在IBM和谷歌等巨頭企業(yè)的推動(dòng)下，量子芯片領(lǐng)域近年來(lái)融資不斷。國(guó)內(nèi)光量子計(jì)算公司圖靈量子宣布完成數(shù)億元PreA輪融資。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，今年前10個(gè)月，全球量子技術(shù)公司融資達(dá)到34筆，融資規(guī)模接近20億美元。

責(zé)編：Amy.Wu

本文內(nèi)容參考自聯(lián)合新聞網(wǎng)、第一財(cái)經(jīng)、中國(guó)新聞網(wǎng)等

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