D-Wave計畫開發超導量子閘模型之量子電腦

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科技產業資訊室 (iKnow) - Lisa & May 發表於 2021年10月12日

圖、D-Wave計畫開發超導量子閘模型之量子電腦

20多年來，D-Wave一直是量子退火（quantum annealing）技術的代名詞。早期對這項技術的押注使D-Wave成為世界上第一家銷售量子電腦的公司，雖然量子退火在解決蛋白質折疊或路線規劃等優化問題成效驚人，但也在一定程度上限制了D-Wave硬體所能解決的問題類型，無法真正實現通用型量子電腦（general quantum computer）。

2021年10月5日，D-Wave在Qubits會議上宣佈，將開發超導量子閘（superconducting quantum gate）模型的量子電腦成為技術路線圖，就如IBM和其他公司目前提供的硬體。

D-Wave認為，結合退火、閘模型量子運算和經典機器，能幫助企業用戶從量子技術中獲得最大價值。透過預測客戶推動實際的商業價值的需求，D-Wave理解具有實際應用價值的糾錯（error-corrected）閘模型量子系統將被用於量子應用市場的另一個重要部分：模擬量子系統，尤其是在材料科學和醫藥研究等領域。

早期，量子退火技術提供了相關應用的最快途徑。如今約有250名D-Wave客戶為硬體建立應用，透過D-Wave的Leap雲端服務向使用者提供服務。量子退火顯然有其價值，仍然會是D-Wave技術路線圖的核心。D-Wave計畫繼續投資和開發其現有系統，並認為退火及其實現的優化用例，將占量子應用市場的三分之一左右。

多年來，D-Wave認為，退火技術有朝一日也能用於通用型量子電腦。然而現在，隨著背後的技術和理論已經成熟，加上D-Wave已經學到了很多有關材料工程領域的挑戰，從技術和理論的角度來看，現在是面對閘模型挑戰的正確時機。

D-Wave也坦誠，這個目標並不簡單，因此，閘模型處理器技術路線圖並沒有設定任何日期，而是從建造第一個量子位元（第一階段）到建造一個通用的量子處理器（QPU）的各個階段。

會議上D-Wave還發佈了其他消息。像是對其最新的5,000多量子位元Advantage級機器進行了性能更新，承諾幫助使用者解決規模更大、更複雜的問題。還推出了限制二次模型（Constrained Quadratic Mode）求解器，作為D-Wave的Leap服務中現有求解器的補充。

至於整體路線圖，D-Wave預計將在2023年或2024年推出其最新的Advantage機器，將有超過7000個量子位元和新的設計，以及20-way連接的新拓撲結構。從2021年開始計畫推出新的混合求解器，可以解決混合整數問題，以助使用者解決更多的藥物試驗和化學過程優化、物流、調度和類似問題。

D-Wave的最終目標是能夠提供一個深度整合的軟硬體選擇，也就是全端式量子解決方案，從晶片製造到系統開發，從混合軟體求解器到強大的開源開發者工具，幫助客戶解決量子運算中的所有問題，又能跨平台堆疊快速推向市場。(838字；圖1)

參考資料：
D-Wave plans to build a gate-model quantum computer. Tech Crunch, 2021/10/5.
Let’s Get Practical*: D-Wave Details Product Expansion & Cross Platform Roadmap. D-Wave, 2021/10/5.
量子退火機工作原理及其競爭格局分析。OFweek, 2020/10/13。

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