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IBM預計2023年開發出1000量子位元處理器,成為商業化起點

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科技產業資訊室 (iKnow) - Kyle & May 發表於 2020年10月7日
 
圖、IBM量子運算藍圖
 
IBM於2020年9月中旬揭露了其量子運算的藍圖,這是一個雄心勃勃的計劃。IBM希望在2023年能夠開發出具備1000多量子位元的處理器,稱之為IBM Quantum Condor。因為,IBM認為1000量子位元是量子電腦商業化的起點。

如果人們將思維範圍限制在已知的電腦世界上,那麼根本無法建造出一個能夠真正捕捉原子行為的裝置,為了解決這個時代最具挑戰性的問題,IBM期望設下一個登月計畫,以建構一台大型量子電腦,最終目標是超越傳統電腦所能提供的領域。這足以解決國防、金融、醫療與製藥方面的問題。

為了達到這目標,IBM正在開發比任何商用冰箱都大的超級冰箱,代號為Goldeneye,足以容納更大的電腦裝置。根據IBM計畫,該冰箱10英尺高和6英尺寬,可以容納百萬級以上量子位元的處理器。

本質上來說,所謂量子運算就是將量子力學和電腦理論結合在一起,再充分利用量子的疊加、糾纏、干涉等特性,展現出強大的運算能力。

具體來講,量子處理器依靠基本粒子的數學運算來擴展運算能力,運行的電路為量子電路,並非數位電腦的邏輯電路。用人造原子的電子量子態來表示資料,被稱為超導跨子量子位元(superconducting transmon qubits),這些量子位元通過微波脈衝序列連接和操縱,以便運行量子電路。

基本上,建造代號Goldeneye的冰箱與量子電腦需要領先產業的知識,跨學科的團隊和敏捷研究方法。IBM首先,在65量子位元的Quantum Hummingbird處理器之量子電腦基礎上,將於2021年推出其127量子位元的IBM Quantum Eagle處理器,該處理器將進行關鍵升級,例如矽通孔和多層佈線,可有效地散開大密度的經典控制訊號,同時保護分離層中的量子位元,以保持較高的相干時間。

然後,在2022年,IBM將推出433量子位的IBM Quantum Osprey系統,該系統的靈感來自為公司較小處理器建立的設計原則。

最終,在2023年,IBM將首次亮相1121量子位元的IBM Quantum Condor處理器。

IBM將Condor視為一個轉折點,這是一個里程碑,標誌著IBM能夠實現糾錯和擴展設備的能力,同時又能探索潛在的量子優勢,這對於更有效地解決世界問題帶來更好的超級電腦。(724字)


參考資料:
IBM Just Committed to Having a Functioning 1,000 Qubit Quantum Computer by 2023. Science Alert,2020/9/18
IBM plans to build a 1121 qubit system. What does this technology mean? The Hindu, 2020/9/22 


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