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接近量子霸权!英特尔交付首个49量子比特计算测试芯片

澎湃新闻记者 王心馨

2018-01-09 22:04  来源:澎湃新闻

在与IBM、谷歌的量子计算机“马拉松”中,全球最大芯片企业英特尔在当地时间1月9日达成了一个里程牌:接近“量子霸权”(quantum supremacy)。
当天,在美国拉斯维加斯举行的CES大会上,英特尔CEO布莱恩·科再奇(Brian Krzanich)向合作伙伴交付首个49量子比特量子计算测试芯片。
英特尔49量子比特芯片
计算机领域的研究人员将拥有50量子比特称为“量子霸权”。它可以实施目前常规的超级计算机所不能完成的任务。
量子计算机的优势在于:传统计算机使用的运算规则是二进制,用0和1记录信息状态。但量子计算机由量子状态来描述信息,根据量子的特性它可以同时表示多种状态,并同时进行叠加运算,因而拥有更快速的运算方式。传统计算机只能按照时间顺序一个一个地解决问题,而量子计算机却可以同时解决多个问题。
英特尔CES主题演讲现场
据英特尔CEO科再奇透露,这款芯片的代号为“Tangle Lake”。它的成功是建立在公司之前的17量子比特阵列的研究基础上。该阵列拥有进行表面代码纠错所需的最小量子比特数。为此,英特尔还开发了以防止射频干扰量子比特的倒装芯片技术,使用更小和更密集的连接,来获取芯片上的信号。
英特尔研发的量子芯片
除了英特尔外,谷歌、IBM两家也是这场马拉松比赛中的关键选手。去年11月份,IBM成功开发出了一台50量子比特的原型机,可为今后IBM Q系统奠定基础。谷歌也宣称已制造出9量子比特的机器,并计划增加至49量子比特,实现“量子霸权”。
但上述三家公司离量子计算机的商业化使用还有一段距离。从英特尔的技术路径看,研究人员可以在未来3-5年内实现1000量子比特的系统,这听起来已足够惊人,但许多专家表示,从商业角度看,量子计算机至少需要一百万个量子比特才能运行。
另一个要关注的问题是,在处理量子状态时,它们在一种名为相干性(Coherence time,相干时间,就是信道保持恒定的最大时间差范围)的过程中往往存在一段很短的时间。这意味着,量子比特回到0和1经典的计算状态之前,研究员只有一个短暂的时间窗口。在上个世纪90年代末期,研究人员只有短短几纳秒(1秒= 1000000微秒,1微秒 = 1000纳秒)的时间可以关注相干性。即使是IBM,也只能为5量子比特机器获得90微秒左右的相干性时间。
除了布局量子计算机之外,英特尔当天还公布了神经拟态芯片Loihi的最新信息。科再奇称,这款专为深度学习设计的芯片,将深度学习训练和推理相结合,能高效快速地进行计算。更关键的是这款芯片并未达到计算极限,目前,Loihi芯片已被分享给英特尔的研究合作伙伴,开始测试。他预计未来2-4年内,这款芯片会投放到市场。
责任编辑:李跃群 澎湃新闻,未经授权不得转载。新闻报料:4009-20-4009
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