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量子摩尔定律问世量子计算发展前景怎么样?

时间:2019-03-12 11:37:22编辑:文二

量子摩尔定律问世

IBM2019年3月9日宣布量子计算新里程碑:迄今为止最高的量子体积!与此同时,IBM发布了量子性能的“摩尔定律”,宣布其“量子霸权”时间表:为了在10年内实现量子霸权,需要每年将量子体积至少增加一倍。量子摩尔定律来了!在近日召开的2019 年美国物理学会三月会议上,IBM抛出了这个概念。

量子摩尔定律问世量子计算发展前景怎么样?

在这次会议上,IBM 宣布它最新型的量子计算机、今年1 月在CES 上亮相的全球首台商用量子计算一体机IBM Q System One提供了“迄今为止最高的量子体积”。

“量子体积”(Quantum Volume)是IBM 提出的一个专用性能指标,用于测量量子计算机的强大程度,其影响因素包括量子比特数、门和测量误差、设备交叉通信、以及设备连接和电路编译效率等。

因此,量子体积越大,量子计算机的性能就越强大,能够解决的实际问题就越多。

重要的是,IBM 发现量子体积遵循一种“摩尔定律”:其量子计算机实现的量子体积,每年增加一倍:

2017 年IBM 的Tenerife 设备(5-qubit) 已经实现了4 量子体积;

2018 年的IBM Q 设备(20-qubit),其量子体积是8;

2019 年最新推出的IBM Q System One(20-qubit),量子体积达到16。

也就是说,自2017 年以来,IBM 每年将量子体积翻了一番。

量子摩尔定律问世量子计算发展前景怎么样?

这种倍增与摩尔定律非常相似。摩尔定律由英特尔创始人之一的戈登・摩尔提出,即:集成电路上可容纳的晶体管数目,约每隔两年便会增加一倍IBM还制定了一个雄心勃勃的时间表:为了在2020 年代实现量子霸权,我们需要每年至少增加一倍的量子体积!

量子计算发展前景怎么样?

IBM 发现量子体积遵循一种“摩尔定律”:其量子计算机实现的量子体积,每年增加一倍:2017年,IBM 的Tenerife 设备(5-qubit) 已经实现了4 量子体积;2018年,IBM Q 设备(20-qubit),其量子体积是8;2019年,最新推出的IBM Q System One(20-qubit),量子体积达到16……也就是说,自2017年以来,IBM 每年将量子体积翻了一番。

在论文中,他们指出,新的度量标准“量化了计算机成功实现的最大宽度和深度相同的随机电路”,并指出它还与错误率密切相关。

今年的CES大会上,IBM(国际商业机器公司)发布了一个计算机行业上的里程碑:IBM Q System One,这是世界上第一个用于商业用途的综合通用近似量子计算系统。它将这种可能改变行业的技术从传统的实验室环境中引入云数据中心。它是IBM Research有史以来建造的技术最先进、性能最高的量子系统。

量子摩尔定律问世量子计算发展前景怎么样?

  这个领域的竞争正在加剧。英特尔、微软、谷歌等主要竞争对手正在加入竞争。这些巨头科技公司正不遗余力地将量子计算商业化和民主化,使其进入商用领域。

根据BCC Research的数据,到2022年,全球量子计算市场的复合年均增长率预计将达到37.3%,产值达到1.61亿美元左右。再往后,2027年该市场的年复合增长率将达到53%左右,产值达到13亿美元。

中科院量子信息与量子科技创新研究院副研究员张文卓表示,我国预计在2020年左右实现“量子霸权”的科学目标。