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