高層速讀
關(guān)鍵信息:谷歌推出了擁有72量子比特的量子芯片Bristlecone,達(dá)到了單量子比特門(mén)錯(cuò)誤率0.1%,雙量子比特門(mén)的錯(cuò)誤率0.6%的優(yōu)秀成績(jī)。Bristlecone為量子模擬、優(yōu)化和機(jī)器學(xué)習(xí)的應(yīng)用提供了一個(gè)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。
關(guān)鍵意義:這是量子比特芯片領(lǐng)域的重大進(jìn)展,超越了業(yè)界公認(rèn)的50量子比特芯片就可以達(dá)到量子霸權(quán)的標(biāo)準(zhǔn),向量子計(jì)算超越經(jīng)典超級(jí)計(jì)算機(jī)又邁進(jìn)了一步,加速了人工智能算法訓(xùn)練和科學(xué)難題的解決。
在近日召開(kāi)的洛杉磯美國(guó)物理學(xué)會(huì)會(huì)議(APS)上,谷歌推出了擁有72量子比特的量子芯片Bristlecone,超越了IBM的50量子比特的計(jì)算機(jī)原型和英特爾49量子比特芯片,一時(shí)登上了量子霸權(quán)的風(fēng)口浪尖。
72量子比特意味著什么呢?
量子比特是量子計(jì)算機(jī)里面的一種信息單元,與傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)的0或1不同,量子比特可能是0~1中任何一個(gè)數(shù)字也可能是二者的疊加;受自身特性的限制,量子比特極不穩(wěn)定,除了需要在極低的溫度下存放外,還不能受到任何沖力或震動(dòng),任何一點(diǎn)外力都有可能破壞它的位置導(dǎo)致量子比特崩盤(pán),因此放置了72個(gè)量子比特的芯片就像在針尖上立了72個(gè)雞蛋。
量子比特?cái)?shù)量提升,錯(cuò)誤率保持低平
Bristlecone除了能夠研究量子比特的系統(tǒng)錯(cuò)誤率和可擴(kuò)展性,也為量子模擬、優(yōu)化和機(jī)器學(xué)習(xí)的應(yīng)用提供了一個(gè)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。谷歌認(rèn)為,隨著72量子位芯片的發(fā)展,他正在展示出量子霸權(quán)。
量子霸權(quán)通常意義上講是量子計(jì)算機(jī)超越經(jīng)典超級(jí)計(jì)算機(jī)的表現(xiàn)。谷歌曾表示:經(jīng)計(jì)算,49量子比特的量子芯片就可以實(shí)現(xiàn)量子霸權(quán)??呻S著IBM 50量子比特芯片的發(fā)布,谷歌的49量子比特芯片也被如今的72量子比特芯片所代替。
本次谷歌的72量子位芯片Bristlecone是從9量子位基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的,在2014年,《自然》雜志就報(bào)道了9量子比特的芯片設(shè)計(jì),當(dāng)時(shí)谷歌人工智能量子實(shí)驗(yàn)室的研究科學(xué)家Kelly解釋說(shuō),該芯片達(dá)到了讀數(shù)錯(cuò)誤率為1%,單量子比特門(mén)錯(cuò)誤率為0.1%,雙量子比特門(mén)的錯(cuò)誤率是0.6%的好成績(jī)。
Bristlecone的一個(gè)重要特征,是使用了與9量子比特芯片相同的模式進(jìn)行耦合、控制和讀出的,在此基礎(chǔ)上擴(kuò)展成為的一個(gè)包含72個(gè)量子比特的正方形數(shù)組。而它的錯(cuò)誤率卻依然保持在9量子比特的水平。
Bristlecone的另一個(gè)重要特征,是它仍然可以進(jìn)行經(jīng)典的計(jì)算機(jī)模擬,這是目前驗(yàn)證量子計(jì)算機(jī)是否正確運(yùn)行的唯一方法(因?yàn)榭梢越徊婧藢?duì)答案),而且它可以在經(jīng)典計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)加速。下圖表示了錯(cuò)誤率和量子比特?cái)?shù)之間的關(guān)系,紅線代表谷歌研究方向。我們可以看出,隨著時(shí)間的增長(zhǎng),量子位數(shù)量越多,錯(cuò)誤率越低是谷歌人工智能的研究方向。
IBM、微軟和英特爾在量子領(lǐng)域的進(jìn)展
去年11月,IBM宣布構(gòu)建出50個(gè)量子比特原型機(jī),這一舉動(dòng)被認(rèn)為IBM在量子霸權(quán)領(lǐng)域的重要舉措。與谷歌的72量子比特芯片可提供量子測(cè)試類似,IBM 量子系統(tǒng)的Quantum Experience允許任何人、企業(yè)、大學(xué)等編寫(xiě)和提交自己的量子應(yīng)用程序或?qū)嶒?yàn),以便在IBM的量子計(jì)算設(shè)備上運(yùn)行。
微軟是接觸量子比特較早的企業(yè),發(fā)現(xiàn)出首個(gè)拓?fù)淞孔游?/strong>。量子位最早的用途之一就是幫助人工智能研究人員利用機(jī)器學(xué)習(xí),加快訓(xùn)練算法的勞動(dòng)密集型流程。例如,如果量子計(jì)算能夠把 Cortana 數(shù)字助理算法訓(xùn)練的時(shí)間從一個(gè)月縮短到一天,這將是人工智能發(fā)展的重大進(jìn)步。“即使其它保持不變,Cortana 的速度也會(huì)提高 30 倍?!蔽④浭紫芯颗c戰(zhàn)略官表示。
但目前微軟并未推出量子比特芯片,它的研究方向在別的方面,比如為量子計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)新的編程語(yǔ)言并在量子模擬器上進(jìn)行測(cè)試。但在今年1月底,《金融時(shí)報(bào)》 曾發(fā)文稱,谷歌和微軟將在接下來(lái)的幾周內(nèi)推出自己在量子領(lǐng)域的重大進(jìn)展,現(xiàn)在谷歌已發(fā)布,接下就看微軟了。
在今年的CES上,英特爾宣布已制造出49量子比特的芯片Tangle Lake,其之前的量子芯片為17量子比特,并交付給了合作伙伴進(jìn)行測(cè)試,使量子比特芯片不再局限于科研成果。
雖然一提到量子就會(huì)讓人聯(lián)想到神秘力量,但是專家認(rèn)為量子計(jì)算有許多實(shí)際用途,因?yàn)樗茏尶茖W(xué)家在幾分鐘、幾小時(shí)內(nèi),完成目前最先進(jìn)經(jīng)典計(jì)算機(jī)用幾十億年才能完成的計(jì)算,而這意味著人們可以解答之前經(jīng)典計(jì)算機(jī)無(wú)法解決的科學(xué)難題。
2018年將是量子芯片實(shí)現(xiàn)重大突破的一年,年初巨頭們便紛紛推出量子領(lǐng)域的新進(jìn)展,但無(wú)可否認(rèn)的是,量子計(jì)算仍處在初級(jí)階段,量子芯片已研發(fā)出來(lái),下一步的挑戰(zhàn)是考慮如何運(yùn)用它們。
- 蜜度索驥:以跨模態(tài)檢索技術(shù)助力“企宣”向上生長(zhǎng)
- 美媒聚焦比亞迪“副業(yè)”:電子代工助力蘋(píng)果,下個(gè)大計(jì)劃瞄準(zhǔn)AI機(jī)器人
- 微信零錢(qián)通新政策:銀行卡轉(zhuǎn)入資金提現(xiàn)免手續(xù)費(fèi)引熱議
- 消息稱塔塔集團(tuán)將收購(gòu)和碩印度iPhone代工廠60%股份 并接管日常運(yùn)營(yíng)
- 蘋(píng)果揭秘自研芯片成功之道:領(lǐng)先技術(shù)與深度整合是關(guān)鍵
- 英偉達(dá)新一代Blackwell GPU面臨過(guò)熱挑戰(zhàn),交付延期引發(fā)市場(chǎng)關(guān)注
- 馬斯克能否成為 AI 部部長(zhǎng)?硅谷與白宮的聯(lián)系日益緊密
- 余承東:Mate70將在26號(hào)發(fā)布,意外泄露引發(fā)關(guān)注
- 無(wú)人機(jī)“黑科技”亮相航展:全球首臺(tái)低空重力測(cè)量系統(tǒng)引關(guān)注
- 賽力斯發(fā)布聲明:未與任何伙伴聯(lián)合開(kāi)展人形機(jī)器人合作
- 賽力斯觸及漲停,汽車整車股盤(pán)初強(qiáng)勢(shì)拉升
免責(zé)聲明:本網(wǎng)站內(nèi)容主要來(lái)自原創(chuàng)、合作伙伴供稿和第三方自媒體作者投稿,凡在本網(wǎng)站出現(xiàn)的信息,均僅供參考。本網(wǎng)站將盡力確保所提供信息的準(zhǔn)確性及可靠性,但不保證有關(guān)資料的準(zhǔn)確性及可靠性,讀者在使用前請(qǐng)進(jìn)一步核實(shí),并對(duì)任何自主決定的行為負(fù)責(zé)。本網(wǎng)站對(duì)有關(guān)資料所引致的錯(cuò)誤、不確或遺漏,概不負(fù)任何法律責(zé)任。任何單位或個(gè)人認(rèn)為本網(wǎng)站中的網(wǎng)頁(yè)或鏈接內(nèi)容可能涉嫌侵犯其知識(shí)產(chǎn)權(quán)或存在不實(shí)內(nèi)容時(shí),應(yīng)及時(shí)向本網(wǎng)站提出書(shū)面權(quán)利通知或不實(shí)情況說(shuō)明,并提供身份證明、權(quán)屬證明及詳細(xì)侵權(quán)或不實(shí)情況證明。本網(wǎng)站在收到上述法律文件后,將會(huì)依法盡快聯(lián)系相關(guān)文章源頭核實(shí),溝通刪除相關(guān)內(nèi)容或斷開(kāi)相關(guān)鏈接。