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新創公司以新方式解決糾錯問題,並期望於2026年發布具里程碑的量子電腦,挑戰IBM在這方面的優勢

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科技產業資訊室 - 茋郁 發表於 2024年1月25日
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圖、新創公司以新方式解決糾錯問題,並期望於2026年發布具里程碑的量子電腦,挑戰IBM在這方面的優勢

QuEra是一家由哈佛大學和麻省理工學院的研究人員創立的量子運算新創公司,最近其發布的量子技術路線圖,可能是迄今為止產業見過最雄心勃勃的計畫。 該公司計劃在2026年發布具有100個邏輯量子位元和10,000個實體量子位元的量子電腦。

QuEra的路線圖概述了一系列里程碑,如果這些里程碑得以實現,將使QuEra處於量子運算產業的領導前沿。因為根據現今產業的發展,IBM通常被認為是當前量子市場領導者,其計劃在2027年推出QuEra將於2026年類似的系統。

根據QuEra聲稱,該公司將在2024年和2025年開發具有256個和3,000個實體量子位元的系統,並逐步擴展到10,000個甚至更多。因為眾所皆知,擴展量子運算的主要障礙之一是糾錯。

另外值得注意的是:QuEra使用與競爭對手新創公司AtomComputing相同類型的量子位元,且該公司已擴展到超過1,000個量子位元。

QuEra的量子運算架構與IBM等業界同行顯著不同,後者使用稱為Transmons 的超導電荷量子位元,因為它使用雷射鑷子捕獲的原子作為量子位元。Transmons的控制相對簡單,並且隨著公司在製造設備方面累積經驗,其品質一直在迭代提高。但它們需要龐大的佈線來控制,而且足夠大,任何有用的量子處理器都需要整合多個包含Transmon的晶片。

Quera和其他一些公司選擇了基於中性原子的量子位元,單個原子被固定在雷射光束形成的陷阱中。這些有幾個優點。與Transmons不同,原子不會受到設備間差異的影響,而且它們非常緊湊。基於原子核自旋的量子位元在出現錯誤之前也會將其資訊保存相對較長的時間(「長時間」在這裡意味著超過一秒)。操作和讀出也可以使用雷射來執行,消除了任何接線挑戰。

最後,原子可以四處移動,有可能使任何原子與其他原子糾纏在一起,這提供了一定程度的靈活性。

目前,科學界對於何時或是否能在實際層面上實現「量子優勢」尚未達成共識。 科學家使用量子電腦進行了無數實驗,以解決傳統電腦無法解決的問題,但其中大多數涉及運行特定演算法,在實驗室測試之外很少或根本沒有實際用途。然而,最近的進展,包括QuEra 團隊的進展,表明當前的進展一旦擴大規模,可能會帶來量子運算系統,其執行計算的能力遠遠超出任何現有或理論上可行的二進制超級電腦的能力。這場量子革命如果實現,預計將對密碼學、金融科技、化學、人工智慧、交通和無數其他領域產生重大影響。(885字;圖1)


參考資料:
Quantum computing startup says it will beat IBM to error correction. Ars Technica, 2024/01/09.
MIT/Harvard spinout plans 10,000-qubit, error-corrected quantum computer by 2026. Cointelegraph, 2024/01/10.


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