新智元报道
编辑：昕朋 Cris
IBM 发布了公司最大的量子计算机处理器「Osprey」，含有 433 个量子比特，数量是上一代的三倍，比谷歌 53 量子比特计算机「Sycamore」的八倍还要多！
周三，IBM 召开了 2022 年 IBM 量子峰会，宣布在量子硬件和软件方面均取得了新的突破性进展，并概述了其对以量子为中心的超级计算的开创性愿景。
在未来，量子计算机有望将计算速度提高到今天最快的超级计算机的百万倍！
433 量子比特处理器，够大！
IBM 周三表示，它推出了迄今为止最强大的量子计算机处理器，名为 Osprey，这是一台 433 个量子比特的机器，其量子比特数量是去年宣布的 Eagle 机器的三倍。
虽然不同的量子计算机公司对其量子比特的功率有不同的说法，但量子比特的数量，或称量子比特，是使用量子力学的量子计算机功率的一个标志，而量子比特可以通过许多不同的方式创建。
IBM Osprey 的量子比特数居 IBM 量子处理器第一位，其数量是去年宣布的 Eagle 机器的三倍。
该处理器可以运行复杂的量子计算，拥有远超任何经典计算机的计算能力。如果用经典比特来表示 IBM Osprey 处理器的一个状态，其数量要远远超过已知宇宙中原子的总数！
目前，IBM 在全球拥有 20 多台量子计算机，客户可以通过云平台进行访问。
IBM 高级副总裁兼研究总监 Darío Gil 介绍称：「新的 433 量子比特 Osprey 处理器的出现，使我们离量子计算机用于解决以前无法解决的问题更近了一步。」
「我们正在不断扩大和推进我们的量子技术，包括硬件、软件和经典集成，与我们的合作伙伴和世界各地的客户一起，迎接我们这个时代的最大挑战。这项工作将成为即将到来的以量子为中心的超级计算时代的基础。」
配套量子系统明年上线，更加模块化
除了处理器，IBM 还推出了下一代量子配套系统。
Gil 表示，IBM 仍努力研发具有 1000 多个量子比特的计算机。为了进一步扩大规模，IBM 团队正在尝试一种新方法。
「Osprey 芯片的尺寸已经很大了。而明年，含有 1000 量子比特的芯片将会更大，」Gil 说：「所以在那之后，我们一直在设计和建造一款全新、基于模块化的整个量子计算的系统。」
IBM 将这个模块化系统称为 Quantum System 2。
Gil 称：「Quantum System 2 是第一个真正的模块化量子计算系统，随着时间的推移，系统规模将持续扩大。」「模块化意味着芯片本身要相互连接。」
IBM 表示，通过连接其中的三个系统，它可以构建一个拥有多达 16,632 个量子比特的系统。
IBM 称，Quantum System 2 模块化、灵活，可将多个处理器结合成一个具有通信链路的系统。
IBM 表示，公司目标是在 2023 年底前上线这个系统，通过连接多个 Quantum System 2，成为 「以量子为中心的超级计算」的集群。
其他方面，IBM 还展示了新的 IBM Quantum Safe 技术、客户和生态系统扩展等生态内容。
IBM 研究员兼 Quantum 副总裁 Jay Gambetta 说：「2022 年 IBM 量子峰会标志着全球量子计算领域发展的一个关键时刻。随着我们不断提高量子系统的规模，使其使用更简单，我们将看到量子技术的使用和量子计算行业的成长。」
探索量子计算的路上，IBM 稳步前行
那么，这款 IBM 史上最强量子计算机的发布，对我们来说又意味着什么呢？这还要从量子计算机能做的事儿说起。
理论上讲，量子能够以更快的方式进行运算。许多传统计算机需要花几年解决的问题，量子计算机可能几天就完成了。
而量子比特则是一项描述量子计算机运算能力的重要参数——量子比特数越大，计算机中的组件就越多，能够以指数方式执行的计算就越多。
迄今为止，与传统计算机相比，量子计算机已经在某些任务中证明了自己的显著优势。
甚至还有不少专家预测：如果量子纠错能力和量子比特数能将过去两年的发展速度保持下去，量子计算机完全可能比当今最快的超级计算机——还要快数百万倍！
所以，Osprey 的发布不仅为 2023 年推出含有1,121 个量子比特的计算机 Condor 铺平了道路，也证明 IBM 正在通过新硬件、软件和系统突破实现以量子为中心的超级计算的道路上稳步前进。
2016 年，「蓝色巨人」将第一台可供任何人进行实验的量子计算机放在云上——这是一台具有 5 个量子比特的设备。每个超导电路被冷却至接近绝对零度（-273℃）。
2019 和 2020 年，他们则连续推出了包含 27 和 65 个量子比特的计算机 Falcom 和 Hummingbird——没错，IBM 的每一款量子计算机，都是以鸟类命名的。
真不知道在不久的将来，是否会出现以「百鸟之王」孔雀命名的机器。反正小编我是已经期待上了！
2021 年，IBM 推出了首款拥有 100 多个量子比特的量子处理器 Eagle。它不仅使原来达到的量子比特数增加了一倍，还成为了 IBM 第一台超过 100 比特的量子计算机。
如今，Osprey 的推出再一次将量子比特的数量提升了近 3 倍！我们完全可以相信，IBM 能够在 2023 年交付世界上第一台拥有超过1,000 个量子比特的通用量子计算机 Condor。
当然，「蓝色巨人」的雄心，可远不止1,000 个量子比特而已。
今年夏天，IBM 刚刚发布了最新路线图，计划制造以量子比特为中心的超级计算机。
从发布会的规划图中我们可以清晰地看到：除 Condor 外，他们还计划在 2023 年发布的下一个 QPUHeron 中引入一种新的耦合器，以此调整量子比特之间的耦合，并展示了可能会在 2025 年发布 4000 个甚至更多量子比特的计划。
IBM 量子计算部门的首席硬件架构师 Oliver Dial 表示：「到 2024 年底，在我们的『100x100 计划』中，我们预计通过并行运行多个 Heron 芯片降低错误率，以此实现 100 量子比特宽、100 门深的系统，从而完成对传统计算机的超越。」
IBM 还宣布，他们正在与通信技术公司沃达丰合作开发后量子密码学。该密码学可以抵御未来可能迅速破坏现代密码学的量子计算机。
当然，Dial 也承认：虽然到目前为止，IBM 大体还能按照规划图稳步前进，但比特的数量显然只是对量子计算庞大且艰巨的探索中的一部分。更长的相干时间和对噪声的减少，同样需要纳入考量。
参考资料：
https://spectrum.ieee.org/ibm-quantum-computer-osprey
https://xtech.nikkei.com/atcl/nxt/news/18/14110/?n_cid=nbpnxt_twbn
https://techcrunch.com/2022/11/09/ibm-unveils-its-433-qubit-osprey-quantum-computer/
