IBM将于2029年交付史上首个可容错的大型量子计算机Quantum Starling

IBM周二(6/10)公布其量子计算机发展蓝图,指出计划在2029年时,于纽约Poughkeepsie的新IBM Quantum数据中心,交付一台名为Quantum Starling的大型容错量子计算机。该系统将可通过200个逻辑量子位元(Logical Qubit)执行1亿个量子逻辑门(Quantum Gate),运算能力预期可达到目前量子计算机的2万倍。

IBM解释,1个逻辑量子位元是由多个物理量子位元(Qubit)组成,它具备错误修正能力,能够稳定存储与运算量子资讯;实现大型量子计算机的关键,在于使用最少的物理量子位元,来打造出更多低错误率的逻辑量子位元,如今IBM率先提出一个可行的蓝图,能以合理的工程资源构建容错量子计算机。

Quantum Starling不仅运算能力是现代量子计算机的2万倍,若要完整表示Quantum Starling量子计算机的计算状态,将需要超过10^48台全球最强大超级计算机的内存容量。

构建Quantum Starling还有许多技术需要克服,IBM首席执行官Arvind Krishna表示,该公司在数学、物理与工程上的专业知识正在为大型的容错量子计算机舖路。一个具备数百或数千个逻辑量子位元的计算机可执行数亿至数十亿次的操作,有望提升药品开发、材料发现或化学等领域的速度及成本效率。

根据IBM所展示的Quantum Starling开发蓝图,该公司将于2025年推出Quantum Loon芯片,借由C-coupler技术来连接芯片内距离较远的量子位元;于2026年发布能够结合量子内存及逻辑运算的IBM Quantum Kookaburra量子处理器模块;2027年发布IBM Quantum Cockatoo,展示多模块连接与跨模块操作;在2028年进行Quantum Starling的概念性验证。

IBM量子计划副总裁Jay Gambetta向MIT Technology Review说明,Starling将由一个模块网络组成,每个模块都包含一组芯片,IBM已开始构建该空间。此外,Gambetta也强调,IBM已经破解了量子纠错的密码,拥有于大型计算机上构建纠错功能的所有组件,已自科学转向工程阶段。

如同AI,量子计算机也吸引所有大型科技企业及创业公司企业的投入,像是微软、Google或是Amazon,创业公司则有D-Wave、Quantinuum与IonQ等。


(科技责编:拓荒牛 )