IBM量子計算完成里程碑式突破 2020年可能實現 “量子優勢”

IBM正取得量子計算的又一個里程碑進展：創下了量子計量（Quantum Volume）的新高，IBM預計，按這種速度發展，用上所謂的量子優勢（Quantum Advantage）只需十年時間。

俗稱“藍色巨人”的IBM將在美國物理學會的三月會議上介紹這一科學裡程碑的細節。IBM在2019年國際消費電子展上展出的旗下Q系統量子計算機引起小小轟動。另外，IBM近來在量子計算領域取得了穩步的進展。

也就是說，科技高管的量子計算購買指南可能還是需要一段時間。上文提到的量子計量是一項效能指標，用於表示量子優勢的進展。量子優勢指的是量子應用可為經典計算機帶來實質優勢。

量子計量由量子位的數目、連通性和相干時間決定的，另外量子計量也會影響到門限和測量誤差、器件串擾和電路軟體編譯器效率。

IBM表示其Q System One擁有一個20-qubit的處理器，產生的量子計量為16，是當前IBM Q系統的兩倍，IBM Q的量子計量為8。 IBM還表示，Q System One的錯誤率屬於IBM已經測量到的最低錯誤率一類。

此進展雖備受關注，但真正的廣泛用例仍需數年的時間。 IBM表示，量子計量需要在未來十年內每年翻一番才能真正達到量子優勢。 量子優勢的快速進展將加速此時間表。自2017年以來，IBM旗下量子計算機的量子計量已經翻了一倍。

量子優勢一旦實現後，就會有新的應用程式、更多的涉及生態系統的應用和實際業務用例。到時候量子計算的消費仍然可能是通過雲端計算，因為此技術具有的一些獨特特性，使得傳統資料中心看上去成了很簡單的系統。 IBM從2016年開始通過雲服務提供量子計算技術，現在與合作伙伴一起共同尋找商業和科學用例。

ZDNet曾發過關於量子計算和經典計算之間的區別的入門文章，援引其中的兩段如下：

每個經典電子計算機都是利用了電子的自然行為產生符合布林邏輯的結果（給定任何兩個特定的輸入狀態，輸出狀態是特定的）。這裡的基本交換單位是二進位制數字（“位元”），位元的狀態是0或1。在傳統的半導體裡，這兩種狀態由電晶體內的低電壓電平和高電壓電平表示。

而量子計算機的結構完全不同。量子計算機寄存狀態的基本單位是量子位（qubit），量子位也儲存0或1狀態（實際上是0和/或1）。量子計算不是通過電晶體完成的，而是通過轟擊在彼此垂直的電場裡的原子獲得量子位，得到的結果是排列的離子，而這些離子同時又能方便且等效地分離開。在這些離子分得足夠開時，繞著它們旋轉的電子就成了成為量子位的本位地址。