IBM推出新款量子芯片 有望兩年內超越傳統計算機

11月16日消息，IBM高管宣布，該公司設計出了首款超過100個量子比特的量子計算芯片，這款芯片將使量子系統在未來兩年內在某些任務上的表現開始超過傳統計算機。

量子芯片或成為“后摩爾時代”的答案？

眾所周知，在半導體領域中，摩爾定律的技術基礎是依靠不斷提高傳統電子芯片的集成度（即單位芯片的晶體管數）來加快芯片計算速度。目前，傳統芯片制程精度已經從幾十納米逐步降低到7納米，臺積電甚至已研發出3納米芯片。隨著傳統芯片能夠容納的集成電路最終將趨向物理上的臨界點，芯片計算能力的進一步提升可能會舉步維艱。

因此，不少科學家提出，如果未來摩爾定律失效，可能需要依靠量子芯片來提高運算速度。

理論上來說，傳統計算所使用的“比特”必須是1或0，但量子計算所使用的“量子比特（qubits）”可以用量子形式來表示信息，一個量子比特可以同時是1和0。這意味著量子芯片理論上能夠比傳統芯片快得多。

但實際上，量子比特極其難以制造，并且需要巨大的低溫制冷器才能正常運行，因此這一所謂的“量子優勢”實際上并沒有實現過。

IBM或逐步接近實現“量子優勢”

IBM表示，其“鷹（Eagle）”計算芯片有127個量子比特。這意味著該款鷹芯片是目前為止全球首款擁有超過100個量子比特的芯片。

IBM表示，該公司將把在制造芯片過程中所掌握的新技術與量子計算機制冷和控制系統方面的其他先進技術相結合，最終將生產出擁有更多量子比特的芯片。

IBM表示，計劃在2022年推出433個量子比特的“魚鷹（Osprey）”芯片，以及未來還可能生產出1121個量子比特的“禿鷹（Condor）”芯片。到那時，它將接近達到所謂的“量子優勢”，即量子計算機可以擊敗傳統計算機。

IBM高級副總裁兼研究部門負責人吉爾（Darío Gil）表示，這并不意味著量子計算機將一下子超越傳統計算機。相反，IBM所設想的是這樣一個世界：應用程序的某些部分在傳統芯片上運行，而另一些部分在量子芯片上運行，這取決于對每個任務的最佳工作方式。

“我們相信，在未來幾年內，我們將能夠實現量子優勢的示范，這是一種具有實際價值的東西。這就是我們的追求。”吉爾說。