提及量子計算,最大阻礙其發展的事情之一是相干性和量子干涉效應非常脆弱,最輕微的擾動會導致錯誤。近日,IBM研究部門科學家宣布在量子計算方面取得了重大進展,并稱目前已經可以開發實用的量子計算系統。這項技術突破能夠讓科學家們在以后的計算中減少數據錯誤率,同時在量子位中保持量子機械屬性的完整性。
這一步是一個大的改變,量子計算技術有可能徹底變革行業的潛力。
量子計算機的一大優勢是,可以更快地處理比普通電腦更多的信息。一臺量子計算機可以輕松完成傳統電腦數百萬年完成的計算工作。常規的計算機處理慢,傳統數位只有兩種情況0、1,但量子計算需要布線許多量子比特以便將信息集中,但設備很容易因為利用微妙的量子力學效應來表示比特數據 0 和 1而出現錯誤。
這使得量子比特獲得了一種“superposition states(疊加狀態)”,即同時有效地表示 1 和 0,進而在進行復雜計算時可以走捷徑。在其最新的研究中,IBM聲稱,四量子位原型電路為推出真正量子計算機奠定基礎。該電路采用四個超低溫超導設備構建,被稱為量子比特。這也是量子芯片難以構建的技術瓶頸。該芯片是約四分之一大小規格:
之前谷歌和UCSB的研究人員展示了他們對多組量子比特進行編程的能力,依此來檢測某些特定類型的錯誤,并防止這些錯誤毀了一次計算過程。其中用到的量子比特是指那些利用脆弱的量子物理學代表信息的設備。
IBM的研究人員認為,能計算數百量子位的計算機可能在5到10年內出現。沒有人知道要多長時間量子計算機才能取代傳統電腦。量子計算機可以用來破解當今最強大的加密方式,或著搜索數量難以想象的數據。雖然量子計算機要成為現實還有很長的路要走,但這次取得的重大進步是一次激勵。
據悉,該項技術具有改變整個行業未來的潛力,但最重要的是搞清楚計算機行業需要找到怎樣一種新的增長方式,來提供芯片性能提升,突破瓶頸。