日前,IBM在日本宣布與東京大學、芝(zhi)加哥大學合作,開(kai)展一項為期10年(nian)、耗資(zi)1億美元的計(ji)劃,以開(kai)發由10萬個量子(zi)比(bi)特提供支持的量子(zi)計(ji)算機。
以量子為(wei)中(zhong)心的(de)超級計算是一(yi)個全新的(de)、到目(mu)前為(wei)止尚未實現的(de)高性能(neng)計算時代。一(yi)個10萬量子比特(te)的(de)系統(tong)將成為(wei)解決世界上一(yi)些最緊迫問(wen)題的(de)基礎,即使(shi)是當今最先進的(de)超級計算機(ji)也(ye)可能(neng)永遠無法(fa)解決這些問(wen)題。
例(li)如(ru),強(qiang)大的(de)(de)量子計算系統可(ke)(ke)以對化學反應和分子過程動力學進行全新(xin)理解;可(ke)(ke)以讓研(yan)究人(ren)員通(tong)過建模更(geng)好的(de)(de)碳捕獲(huo)方法來幫助(zhu)研(yan)究氣候變化;發(fa)現(xian)制造電(dian)動汽車(che)電(dian)池和電(dian)網(wang)的(de)(de)材料(liao),以實(shi)現(xian)更(geng)清潔(jie)和更(geng)可(ke)(ke)持續的(de)(de)目標;發(fa)現(xian)更(geng)有(you)效(xiao)、更(geng)節(jie)能的(de)(de)肥(fei)料(liao)。
這臺(tai)量(liang)子計(ji)(ji)算(suan)機預計(ji)(ji)將涉及計(ji)(ji)算(suan)堆棧所有級別的(de)創新(xin),包括量(liang)子計(ji)(ji)算(suan)和量(liang)子通信(xin)領域(yu)的(de)融合,以及通過(guo)混合云(yun)將量(liang)子工(gong)作流和經典工(gong)作流無縫集(ji)成。
因(yin)為這種計(ji)(ji)算(suan)機以(yi)前從未制造過(guo),所以(yi)第一步是設計(ji)(ji)藍圖。這項(xiang)設計(ji)(ji)必須(xu)將經典計(ji)(ji)算(suan)機和量子計(ji)(ji)算(suan)機集成在(zai)一起,這是迄今為止一項(xiang)具有(you)挑戰性的任務,同(tong)時還(huan)必須(xu)在(zai)量子通(tong)信和計(ji)(ji)算(suan)技術方面開(kai)辟(pi)新(xin)天地。
IBM表示,為了實(shi)現這(zhe)一目標(biao),公司(si)希望到(dao)2033年實(shi)現10萬比特的系統。到(dao)2023年底(di),IBM將(jiang)推(tui)出這(zhe)一架構(gou)的三(san)個(ge)基石:
1、133量子比(bi)特“IBM Heron”處(chu)理器(qi);
2、IBM Quantum System Two,該系(xi)統的目標是在2023年底之前上線(xian);
3、引(yin)入量(liang)子(zi)(zi)中(zhong)間件,這是一組在經典處(chu)(chu)理器和量(liang)子(zi)(zi)處(chu)(chu)理器上運行工作負(fu)載的工具。
IBM打算擴大這些合作(zuo)伙伴關系,包括(kuo)阿(a)貢國家(jia)實(shi)(shi)(shi)驗室和費米(mi)實(shi)(shi)(shi)驗室,這兩個(ge)實(shi)(shi)(shi)驗室都是(shi)芝加(jia)哥量(liang)子(zi)交易所(suo)的成員,并分別擁有兩個(ge)能(neng)源部(bu)量(liang)子(zi)中心。重要(yao)的是(shi),這兩個(ge)實(shi)(shi)(shi)驗室提供的能(neng)力(li)和專業知識(shi),可以促進交付構(gou)建量(liang)子(zi)計算機競賽中設想的技術。