IBM 將推出 53-qubit 量子電腦運算系統 加入多項新技術可建構大型雲端環境

不讓 Google、英特爾及微軟搶鋒頭，IBM 繼 2016 年推出第一套量子運算系統後，週三再宣佈技術突破，最新 53-qubit 量子電腦即將在 10 月中上線服務 IBM Q Network 的客戶。

IBM 宣稱，這套 53-qubit（量子位元）的系統為當今對外開放的單一台最大的通用近似量子電腦（universal appropriate quantum computing system）。市場上包括尚未推出的 Google 72-qubit Bristlecone 量子電腦，以及加拿大廠商 D-Wave 發展的 2000-qubit 量子退火裝置都是基於 QUBO（quadratic unconstrained binary optimization，二次無限制二進制最佳化）的技術。但 IBM Q 則能做通用型計算，包括可破解 RSA 加密的整數分解。

現有雜訊中型量子（Noisy Intermediate Scale Quantum，NISQ）電腦，包括 IBM Q 都還受限於相干時間（coherence times）太短及電路深度不足，但 IBM 今年三月公佈的零雜訊外推（zero-noise extrapolation）方法有助於降低雜訊、提升量子電腦的運算能力。

IBM 指出，最新的 53-qubit 量子電腦除了量子位元增加提升其運算能力外，還加入多項建構大型雲端環境的新技術，像是處理器設計可降低 qubits 間串擾（cross-talk），並將演算法擴充到大型量子位元系統。此外，更小的特製電路也有助於降低錯誤率。

IBM 今天也宣佈紐約州新開幕的量子運算中心。後者基本上是 IBM 量子系統的資料中心，將提供雲端存取的硬體及開源軟體以作為學術實驗和商業性專案。IBM 表示，中心裡的量子運算系統將會最佳化支援多量子位元的穩定性及可複製性，因此，量子電腦未來服務可用性將確保在 95%。最新的 53-qubit 量子電腦將座落於其中。該運算中心初步將有 5 台 20-qubit 電腦，但下個月就會增加到 14 台。

IBM 量子運算中心的 20-qubit 系統共有 16 個量子體積（quantum volume），包括第一代 20-qubit 系統的 8 個量子體積。目前 IBM 還在跑 53-qubit 的標竿測試。所謂的量子量是 IBM 提出用以比較硬體的效能特性及其演算法複雜性的量測值。這個概念被美國國家標準暨技術研究院（NIST）和 Gartner 改良作為量子電腦的量測標準。

IBM 研究院主任 Dario Gil 指出，自從 2016 年 IBM 將第一台量子電腦放上雲端後就持續精進，目的在使量子電腦由零星的實驗室實驗擴展到數千家用戶，解決今天用傳統方法無法解決的問題，隨著更多 IBM 量子系統的問世，相信這個目標指日可待。

來源：TechRepublic