50量子比特Q系統亮相，IBM堅信未來計算屬於量子

就在CES大會現場，IBM 50量子比特Q系統正式對外亮相。早在2017年11月10，IBM的AI和Q系統全球副總裁Dario Gil親自撰文《The future is quantum》，並對IBM量子計算Q系統做了詳細介紹，其中還重點介紹了IBM 50Q System。

未來屬於量子的世界，這樣的觀點引發業界熱烈討論。

二十世紀的一些最重要的技術進步是在幾十年的基礎科學探索中進行的，其最初的目的僅僅是為了擴大人類的了解。當愛因斯坦發現相對論時，他不知道有一天它會成為現代導航系統的一個重要組成部分。這就是量子科學的故事。

自從量子信息理論最早出現以來，IBM已經走過了漫長的道路，IBM院士Charlie Bennett和其他量子信息科學的先驅們開創了一個基礎，並且為大家帶來了一個新的蓬勃發展的科學社區。今天，在這同一個社區已經取得了足夠的進展，最早的真正的量子系統能夠實現理論預測，正在我們眼前慢慢構建了出來。

IBM帶有低溫冷卻器的50量子比特的Q系統。

IBM進步的速度是驚人的。僅僅一年半前，在公有雲上IBM推出了IBM Q 5量子比特試驗原型機，並使其可供全世界使用、研究並從中學習。一年後，IBM的IBM Q 16量子比特試驗原型機也出現了。

現在，來自1500多所大學、300所中學和300家私立機構的60000多名用戶註冊了IBM Q體驗賬戶，並總共進行了170萬次實驗。研究小組的成員將IBM Q作為想法的試驗平台，利用其發表了35多篇研究論文。

但，這一切僅僅是個開始。

目前，IBM也在探索量子計算機的商用用途，已經和金融、新材料研發、汽車製造、化學工業等一大批各行業的合作夥伴一同開發量子計算機的商業價值。

2017年5月，IBM當時對外正式宣布啟動了這一針對量子計算商用的戰略，這是業界首個為商業和科學建立商用通用量子計算機的計劃。2017年11月，IBM宣布成功地建造並測試了兩台採用量子技術新機器：

一個是20量子比特機器，在2017年底IBM的客戶就可以使用，還有一個是50量子比特的原型機，這將是未來IBM Q系統的基礎。

相比前幾代的量子處理器以平均50μs微秒的量子相干時間（Coherence time）來看，IBM Q 20比特機相干時間提升了近一倍，平均達到90μs微秒。

這裡需要大家注意，Coherence time相干時間，就是信道保持恆定的最大時間差範圍。量子比特回到0和1經典的計算狀態之前，研究員只有一個短暫的時間窗口。這個時間差越長，研究員獲取的時間窗口就越大，那麼對實際計算應用就越有利。

在上個世紀90年代末期，研究人員只有幾納秒（1000 納秒ns = 1微秒 μs）極短的時間可以關注量子相干性。

即使在2016年，IBM也只能為5量子比特機器獲得47微秒和50微秒的相干性時間。

IBM Q 50量子比特的原型機具有20比特機相似的性能，相干時間為90μs微秒。

IBM戰略目標就是，一方面要有IBM的經驗積累，另一方面也在實施相關的商業計劃，並與IBM合作夥伴社區合作，以加快解決實際問題的量子技術能夠真正被實踐與應用。

Dario Gil仍然對過去的一年半時間建成的生態系統而感到驚奇和鼓舞。相信通過QISKit（the quantum information software development kit量子信息軟體開發工具包）可以獲取更多的進步，QISKit可以幫助研究社區最大限度利用量子計算系統的核心。

因此，這裡需要充分利用IBM社區的關鍵資源。它包括了基於Python的工具，用於創建、操作、可視化和研究量子態、用於描述量子位的工具，用於批量作業的腳本，以及將所需的實驗映射到真實硬體上的編譯器等等。隨著這個工具包的改進，通過IBM自己貢獻的量子技術將與開源社區一起成長並加快。

這是IBM 20和50量子比特陣列圖片，以及量子處理器包圖片。50量子比特系統表明比特互聯，這種複雜的互連結構允許IBM Q系統的最大靈活性。同時，50比特是20比特體系結構的自然延伸。

而推出的第一個IBM Q系統的量子處理器改進了超導量子比特設計、連接性和封裝。

雖然距離量子計算真正廣泛應用還早，但大家都期待著實現量子計算的真正潛力。2016年，IBM樂觀地相信，在未來幾年量子計算將為化學、Optimization和機器學習領域打開新的大門。因此，IBM應該好好享受在量子信息技術發展史上的這個時期，這才是人類正在重啟計算的過程。（Aming）

——阿明／翻譯編輯——

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