IBM 研究員 Lun 擁有量子計算機的一部分
國際商業機器公司
作為構建無差錯量子超級計算機競賽的競爭者，IBM 採取了與其最直接競爭對手不同的方法。現在，該公司推出了兩款新型量子計算機，名為 Nighthawk 和 Loon，它們可以驗證其方法並提供使下一代這些設備真正有用所需的創新。
IBM 的量子超級計算機設計是模塊化的，依賴於開發新方法來連接不同量子計算機單元內部和之間的超導量子位。當該公司首次推出時，一些研究人員質疑這些連接的實用性 傑·甘貝特 在IBM。他說，這就像人們告訴 IBM 團隊：“‘你處於理論領域，但你沒有明白。’” （現在）我們將證明它是錯誤的。
在 Luon 中，每個量子位都與其他六個量子位相連，這些連接可以“打破平面”，這意味著它們不僅可以穿過芯片，還可以垂直移動，這是其他超導量子計算機所不具備的能力。另一方面，Nighthawk 在量子位之間具有四路連接。
這種增強的連接性可能成為克服現有量子計算機面臨的一些最大挑戰的關鍵——它可以提高它們的計算能力並消除它們犯錯誤的傾向。 Gambetta 表示，Nighthawk 的初步測試表明，該公司可以運行比該公司當前量子計算機上運行的程序複雜 30% 的量子計算程序。這種複雜性的增加將導致量子計算機的更多應用，IBM過去的原型已經開始在化學等領域找到用途。
然而，該行業的聖杯是找到一種方法來防止被稱為邏輯量子位的量子位組的錯誤，IBM 正在尋找一種方法，要求這些組比其競爭對手的方法（例如穀歌使用的方法）更小。這使得 IBM 能夠實現無差錯計算，同時避開構建數百萬量子位的一些成本和工程挑戰。但如果量子位之間沒有大量連接，這將無法實現——Gambetta 表示他們已經在 Loon 中實現了這一點。
斯蒂芬·巴特利特 雖然新設備需要更多的測試和基準測試，但澳大利亞悉尼大學表示，Quit 連接性的增加令人興奮。他說：“這並不是解決將超導設備縮放到真正有用的算法所需尺寸的所有問題的靈丹妙藥，但它是朝這個方向邁出的重要一步。”
但仍然存在工程和物理挑戰。甘貝塔說，他們正在設計一種更好的方法來讀取量子計算機在計算結束時的輸出，這是該公司最近取得進展的另一個領域。 IBM 的 馬蒂亞斯·史蒂芬 該團隊表示，目前正在努力增加每個量子位的“相干時間”。它是衡量量子態可用於計算的時間長度的指標，因為當新連接添加到量子位時，它通常會衰減。該團隊還在研究在計算運行時重置一些量子位的方法。
根據 Loon 和 Nighthawk 即將進行的測試，該公司計劃在 2026 年推出一款能夠存儲和處理信息的模塊化量子計算機。
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