ibm量子计算机原理及应用解析_IBM 抛出王炸：推出 Quantum System Two 量子计算机

IT之家 12 月 5 日消息，IBM 公司近日举办 IBM Quantum 峰会，宣布了 Quantum System Two 量子计算机，并分享了关于量子纠错系统及其开发工具，并展望未来突破 10 万量子比特（qubit）门槛。

量子计算使用量子物理学的物理特性来操纵亚原子粒子来执行计算。该技术堆栈包括专门的量子硬件，通常具有超导体和超流体，以及编译量子算法以在特定量子计算机上运行的专用固件。

不过目前量子计算存在诸多挑战，其一是量子系统需要极低的温度，本质上是脆弱的，容易退相干；其二精确操作量子比特并测量其状态是一项重大挑战，要成功扩展量子系统，必须将错误率从百万分之一降低到千分之一。

IBM Quantum System Two

IBM Quantum System Two，这是该公司的第一台模块化量子计算机，也是 IBM 以量子为中心的超级计算架构的基石。位于纽约约克敦高地的首台 IBM Quantum System Two 已开始运行，配备三个 IBM Heron 处理器和支持控制电子设备。

IBM Heron 是 IBM 新一代高性能处理器，显著提高纠错率，比 IBM Eagle 之前创下的最佳记录提高了五倍。明年，更多的 IBM Heron 处理器将加入 IBM 行业领先的公用事业规模系统群。

IBM Quantum System Two 是 IBM 下一代量子计算系统架构的基础。它将可扩展的低温基础设施和经典运行时服务器与模块化量子比特控制电子设备相结合。新系统是 IBM 以量子为中心的超级计算愿景的基石。该体系结构结合了量子通信和计算，并辅以经典计算资源，并利用中间件层适当地集成量子和经典工作流。

三大阶段

IBM 表示，经过长达 7 年多的研究，第一阶段目前已经结束。IBM 在该阶段组装了足够的量子比特来执行计算，开发了控制量子比特以实际测量其状态的方法，并创建了第一个量子算法。

IBM 表示目前人类已经进入第二阶段，侧重于量子硬件性能、错误减少和纠正以及应用程序性能测试。迄今为止，IBM 已经发表了大约 2595 篇研究论文，重点介绍了其在该领域的想法和进展。

到 2024 年底，该公司计划在美国、加拿大、日本和德国建立八个量子计算中心，以确保研究人员广泛使用 Quantum System Two 计算机。

第三阶段旨在扩展可伸缩性并提供错误修复。IBM 相信，达到所需的纠错水平比以前想象的更接近。这种信心基于新的研究，特别是新的互联技术，这些技术使具有数千个量子比特的量子系统能够前所未有地扩展。

IBM 量子路线图

IBM 的新量子路线图详细介绍了实现量子优势所需的软件和硬件技术，让量子系统能够解决传统计算机无法解决的问题。

科学家利用量子计算机，可以解决人工智能、化学、金融服务、生命科学、物理学和基础研究中未解决的问题。路线图上的绿色复选如果显示勾选，表示已实现该里程碑。

量子计算的下一个重大进步将是 2025 年的 Kookaburra 处理器，它将作为构建具有实时纠错功能的可扩展系统的“基石”。

据 IBM 称，研究人员还试图使用量子系统来寻找大量数据中的相关性，并解决所谓的优化问题，这可能有助于改善业务流程。

IBM 目前的路线图概述了量子计算的领先开发商之一如何看待该领域在未来十年的发展。近年来，人们对量子系统即将投入商业用途的期望导致了对该技术的资助浪潮。但有迹象表明，商业应用不及预期，这引发了对可能出现的“量子寒冬”的警告，这将削弱投资者的信心和金融支持。

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