IBM研究院日前首次宣布公眾可試用IBM量子處理器。從5月4日開始，IBM通過云服務，使所有有興趣親自實踐的人們可以接觸到量子處理器，幫助科學家和科研社區加速科技創新，并在該領域激發出更多的前沿應用。
這僅僅是量子計算時代的開始，也是IBM為建立通用量子計算機而研發的最新成果。通用量子計算機的成功研發，將成為人類信息科技發展歷史中的重要里程碑，并將幫助人類解決傳統計算機眼下及未來都難以企及的問題。
IBM量子計算科學家Jay Gambetta使用平板電腦與位于紐約Yorktown的IBM's T. J. Watson研究中心的IBM Quantum Experience交互，這是世界上首臺基于IBM云的量子計算平臺
IBM科學家所構建的量子處理器允許用戶訪問我們通過IBM Cloud交付到任何桌面或移動設備上的首創性的量子計算平臺。IBM公司相信量子計算代表了未來計算趨勢，有望挑戰當今超級計算機無法解決的一些難題。
這個基于云的量子計算平臺名為“IBM Quantum Experience”，將允許用戶試用IBM量子處理器并在上面運行算法、操縱每一個量子位(Qubits)、開發教學及模擬試驗來了解量子計算的“無限可能”。
這個由5個超導量子位組成的量子處理器安置于美國紐約州的IBM T.J. Watson研究院中。這個5量子位處理器乃是IBM量子架構的最新研究成果，可擴展成更大規模的量子系統，是用于構建通用量子計算機的領先方法。
通用量子計算機可依據程序來執行任何計算任務，其處理大量重要科學和商業應用的速度比普通計算機高出數倍。
通 用量子計算機目前尚未研發出來，但IBM預計擁有50-100個量子位的中型量子處理器有可能會在10年內浮出水面。即便是只有50個量子位的量子計算 機，也會令當今的TOP500超級計算機望塵莫及，這彰顯出該項技術的巨大潛力。從事量子計算機研究的科學家和理論家們都在努力探索其強大威力，應用優化 與化學領域極有可能成為量子加速技術的首批受益領域。
IBM研究院高級副總裁兼院長Arvind Krishna表示：“量子計算機與現在的計算機存在天壤之別，這種區別不僅體現在外觀和組成方面，而且更重要地體現在用途方面。迅猛發展的量子計算將把計算能力提升到我們如今不敢想象的水平。量子云計算誕生之際便是我們開始見證奇跡之時。通過允許通過手持終端訪問IBM的試驗性量子系統，IBM Quantum Experience將幫助研究學家們和科研社區加速在量子領域的創新，以及發展試用該科技的新應用。”
隨著摩爾定律“漸行漸遠”，量子計算將作為主力軍從諸多創新技術中脫穎而出，在各行各業開啟創新新時代。計算領域的這次飛躍不僅能幫我們發現新藥，并全面保 證云計算系統安全，而且還能助力我們揭示人工智能中不為人知的一面（從而在未來開發出更加強大的沃森技術），通過發展全新材料科學使各行各業實現轉型，并 在浩瀚的大數據中搜索到所需信息。
IBM Quantum Experience
量子信息極為脆弱，絕不允許因為熱輻射和電磁輻射而引發任何錯誤。你需要基于進出極低溫稀釋制冷機的信號，來判斷量子處理器的工作情況。
在工程方面，IBM工作組同時在設備和電子控制領域取得了大量堅實的進步，以確保這個5量子位量子處理器能給IBM Quantum Experience的用戶提供前所未有的、可靠的、高質量的體驗。
結合IBM研究院生態系統提供的專業軟件能力，研發團隊在IBM Cloud平臺上構建了動態用戶界面，以允許用戶通過云輕松連接量子硬件。研發團隊認為，對公眾開放量子計算體系，只是該全新用戶社區迎接量子世界及深入探索其工作方式的開端。
在未來，用戶將有機會在這個IBM Quantum Experience的社區中開展試驗并審視試驗結果。IBM的科學家們將能更直接參與并提供更多有關這項新技術的研究成果與洞察。IBM計劃逐漸向 Quantum Experience添加更多的量子位和不同處理器，以便用戶能夠擴展試驗范圍并發現適合這項技術的新應用。
量子計算——不同的思維方式
在我們生活的世界中，我們的體驗和直覺以及我們處理信息的最終方式都是由經典物理學所決定。然而，決定事物原子級性質的卻是名為量子力學的一組不同規則。從性質上說，量子力學所能解決的問題在普通計算機的能力范圍之外，例如了解分子的行為。
為攻克這一挑戰，理查德·費曼（Richard Feynman）曾在1981年提議基于量子力學定律制造計算機。30年之后，IBM助其圓夢。
量子計算的工作方式從根本上有別于當今計算機。普通計算機使用“位”來處理信息，每個“位”代表1或0。相比之下，量子位保存的信息不再僅是0或1，還可以是兩種狀態的疊加。這種特性及其他量子效應使量子計算機能以遠遠超過普通計算機的速度來執行某些計算任務。
目前，工業和學術界開展的量子計算研究大多以構建通用量子計算機為主。因此，研究人員面臨的主要挑戰之一便是如何構建高質量的量子位并通過可擴展的方式對其進行駕馭，從而確保量子計算機能以可控的方式開展復雜計算。
IBM硅片上的超導量子位采用超導金屬材料制成，并可使用標準硅片制造技術進行設計與生產。去年，IBM科學家曾演示了量子位領域的重大突破，通過將超導量子位封裝到格型結構（Lattice Architecture）中來檢測量子錯誤，這樣的量子電路設計使其成為能夠擴展到更大維度的唯一物理架構。
現在，IBM科學家在量子位研究方面再次取得突破，可將5個量子位封裝到這個格型結構中，實現名為奇偶校驗位測量(Parity Measurement)的主要運行方式，這是許多量子糾錯協議的基礎。我們能否實現通用量子計算將取決于量子糾錯能力，IBM在這條充滿荊棘的道路上已 邁出了至關重要的另一步。
開創量子計算新前沿
量子計算領域近幾年取得了大量進步，并且日益引起廣泛關注。通過接入IBM Quantum Experience，企業和機構將有機會開始了解這項技術的巨大潛力，大學將能提高其在量子計算及相關課題領域的教學研究成果，學生將會更加了解相關領域、充滿希望的職業路徑。
IBM研究院科學與解決方案部副總裁Dario Gil表示：“設法構建首款通用量子計算機對我們而言真是一項充滿刺激的挑戰，我們需要改變對這個世界的思考方式。接入早期的量子計算原型將對我們構想并開發未來應用起到關鍵作用。如果你希望了解真正的量子計算機能為你做些什么以及其工作方式，那么，選擇IBM Quantum Experience肯定沒錯，因為你在其他地方無法獲得類似體驗。”
IBM的量子計算平臺是新近成立的IBM Research Frontiers Institute的核心項目。IBM Research Frontiers Institute是負責開發并共享突破性計算技術的聯合機構，旨在激勵各方開發出能夠改變整個世界的創新成果。來自各行各業的聯盟成員均可利用IBM的 科研人才和先進基礎架構，來探索未來的量子計算能給企業和機構創造哪些優勢。Frontiers Institute的創立伙伴包括Samsung, JSR, 和Honda。
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