6月10日，美國(guó)國(guó)際商用機(jī)器公司(IBM)宣布，計(jì)劃在2029年之前推出可實(shí)用的大規(guī)模容錯(cuò)量子計(jì)算機(jī)，并且詳細(xì)闡述了公司為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)而制定的路線圖。

量子計(jì)算是一種快速崛起的技術(shù)，它利用量子力學(xué)定律來(lái)解決對(duì)經(jīng)典計(jì)算機(jī)來(lái)說(shuō)過(guò)于復(fù)雜的問(wèn)題。但是現(xiàn)有的量子計(jì)算機(jī)必須把大量的計(jì)算能力用于糾正錯(cuò)誤，因此總體來(lái)說(shuō)，目前它們的性能依舊未能超越經(jīng)典計(jì)算機(jī)。

IBM表示，它計(jì)劃到2029年擁有一個(gè)更大規(guī)模的量子計(jì)算系統(tǒng)。該公司將在紐約州波基普西的數(shù)據(jù)中心內(nèi)建造名為“Starling”的量子計(jì)算機(jī)，并表示它將擁有大約200個(gè)邏輯量子比特。預(yù)計(jì)運(yùn)算能力將達(dá)到現(xiàn)有量子計(jì)算機(jī)的2萬(wàn)倍，能支持用戶探索遠(yuǎn)超當(dāng)前設(shè)備限制的復(fù)雜量子態(tài)。

量子比特是量子計(jì)算的基本單位，200個(gè)量子比特足以開(kāi)始顯示出相對(duì)于經(jīng)典計(jì)算機(jī)的優(yōu)勢(shì)。

目前，IBM正在與其他科技巨頭(如微軟、谷歌和亞馬遜)以及許多已經(jīng)籌集了數(shù)億美元資金的初創(chuàng)公司一起在量子計(jì)算這條賽道上展開(kāi)競(jìng)爭(zhēng)。

他們都在努力解決同一個(gè)基本問(wèn)題：量子比特運(yùn)算速度很快，但同時(shí)會(huì)產(chǎn)生很多錯(cuò)誤。科學(xué)家們可以利用機(jī)器中的一些量子比特來(lái)糾正這些錯(cuò)誤，但必須有足夠的量子比特冗余來(lái)完成有用的工作。

IBM在2019年改變了解決這個(gè)問(wèn)題的方法，并表示它已經(jīng)找到了一種新算法，將大大減少糾錯(cuò)所需的量子比特?cái)?shù)量。

IBM此前展示了一種新方法：將芯片連接到機(jī)器內(nèi)部，再將機(jī)器連接到一起，以形成模塊化系統(tǒng)，使規(guī)模的擴(kuò)展不受物理?xiàng)l件限制。IBM稱(chēng)，將這種方法疊加新的糾錯(cuò)碼，有望在2033年之前制造出引人注目的量子計(jì)算機(jī)。

IBM負(fù)責(zé)量子業(yè)務(wù)的副總裁Jay Gambetta表示：“我比以往任何時(shí)候都更相信，在未來(lái)幾年內(nèi)，一臺(tái)容錯(cuò)量子計(jì)算機(jī)將會(huì)出現(xiàn)。我們正在把糾錯(cuò)的細(xì)節(jié)放在我們的路線圖上，因?yàn)槲覀兿嘈努F(xiàn)在我們已經(jīng)解決了所有的科學(xué)挑戰(zhàn)。”

Gambetta聲稱(chēng)，IBM對(duì)其2029年路線圖的信心源于最近的兩項(xiàng)進(jìn)展：一是在減少錯(cuò)誤的新方法上取得了進(jìn)一步的進(jìn)展，這種方法被稱(chēng)為qLDPC糾錯(cuò)碼，二是利用傳統(tǒng)計(jì)算技術(shù)實(shí)時(shí)識(shí)別和糾正錯(cuò)誤。

此外，量子計(jì)算初創(chuàng)公司SEEQC預(yù)計(jì)將于本周宣布與IBM合作，作為美國(guó)國(guó)防部高級(jí)研究計(jì)劃局量子基準(zhǔn)測(cè)試計(jì)劃的一部分，該計(jì)劃旨在評(píng)估量子公司實(shí)現(xiàn)公用事業(yè)規(guī)模運(yùn)營(yíng)的能力。

Gartner分析師Chirag Dekate評(píng)論稱(chēng)，目前還不清楚IBM的突破如何“轉(zhuǎn)化為有形的商業(yè)價(jià)值”，而容錯(cuò)量子計(jì)算機(jī)的變革潛力仍在猜測(cè)中。IBM的計(jì)劃也沒(méi)有詳細(xì)說(shuō)明其新型量子計(jì)算機(jī)的商業(yè)可用性，以及其糾錯(cuò)系統(tǒng)發(fā)布的具體日期。