重磅 | IBM已成功构建并测试最强大的通用量子计算处理器_

　　IBM 近日宣布，已成功构建并测试最强大的通用量子计算处理器。第一款是升级后的处理器，供开发者、研究人员和程序员在 IBM 云平台上免费使用真正的量子处理器来研究量子计算。第二款是新原型商用处理器，将成为首款 IBM Q 早期体验型商用系统的核心。

　　重磅 | IBM已成功构建并测试最强大的通用量子计算处理器

　　图注：IBM 研究院院士 Katie Pooley，哈佛大学应用物理学博士，于 2015 年加入 IBM Thomas J Watson 研究中心，是 IBM Q 团队的流程集成专家。在照片中，Pooley 正在检验安装了新原型商用量子处理器的低温恒温器。（来自：Andy Aaron，IBM）

　　IBM Q 于 2017 年 3 月发布，是业界第一款面向商业和科学应用的商用通用量子计算系统。“IBM Q”量子系统和服务将通过 IBM 云平台交付。一年前，IBM 率先开放对量子处理器的访问，作为科学研究的支持工具、大学课程的资源，以及促进行业发展的催化剂。到目前为止，用户已经在 IBM 云平台上进行了超过 30 万次量子试验。

　　以面向 IBM Q 的两种新型处理器为基础，IBM 致力于解决即使目前最强大的传统计算系统也无能为力的实际商业和科学问题。IBM 开发的两种新型处理器包括：

一个是 16 量子位处理器，相比先前的 5 量子位处理器，它可以执行更复杂的试验。开发人员、程序员和研究人员可以免费使用此处理器运行量子计算、处理个别量子位，以及研究教程和模拟。

另一个是 IBM 首款原型商用量子处理器，采用 17 量子位，运用了大量材料、装置和架构方面的改进，创造出目前 IBM 最强大的量子处理器。该处理器的计算能力至少是 IBM 云上目前公开可用的商用处理器的两倍，它将成为首款 IBM Q 早期体验型商用系统的基础。

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　　“今天所发布的大幅设计改进使 IBM 能够将未来的处理器扩展至 50 或更多量子位，展示远超目前传统计算系统的计算能力，”IBM 研究院与混合云高级副总裁兼总监 Arvind Krishna 说道，“升级后的量子系统通过 IBM 云平台交付，具备强大的计算能力，可以帮助我们畅想新的应用，在新的发现领域大展拳脚，实现单靠传统计算机根本无法实现的成果。”

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　　量子处理器用于解决实际问题的固有计算能力不仅仅由量子位数量所决定。由于量子信息脆弱的本质，因此加强计算能力必须提高量子位的质量、量子位之间的通信能力，并且最大程度减少可能出现的量子错误。

　　IBM 采用新的指标来描述量子系统的计算能力：量子容量。量子容量综合考虑量子位的数量和质量、线路连接以及运算出错率。IBM 商用处理器原型在量子容量方面实现了显著改进。未来几年内，IBM 计划持续大力推进技术进步，通过改进处理器的所有方面（包括扩展到 50 或更多量子位），提高未来系统的量子容量。

　　目前，传统计算机使用类似 Watson 一类的技术，帮助我们在海量数据中寻找各种隐藏的模式和洞察。而一些重要问题由于缺乏足够的数据而无法找到模式，或者为获得答案而需要探索的可能性太多，以至于传统计算机无法处理，在这时候，量子计算机可以一显身手，提供理想的解决方案。

　　未来量子计算的应用可能包括：

　　-- 业务优化：为在供应链、物流、财务数据建模和风险分析中发现的复杂优化问题提供改进的解决方案。

　　-- 材料及化学：探索复杂的分子结构和化学反应，推动新药物和新材料的发现；

　　-- 人工智能：使机器学习等人工智能更强大；

　　-- 云安全：运用量子物理定律提高云端私有数据的安全性。

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