IBM 公布量子運算硬體未來藍圖！計畫 2023 年打造 1,000 量子位元以上的量子電腦

IBM 上周公佈第一份量子運算硬體的未來藍圖。 IBM 希望在 2023 年以前打造出具備超過 1,000 量子位元 (qubit) 以及 10 到 50 個邏輯量子位元 (logical qubits) 的量子處理器。

IBM 本月稍早宣佈其量子系統 Hummingbird 系統達到最高 65 個量子位元，具備 8:1 讀取多工 (readout multiplexing) 的能力，意謂整合 8 個量子位元訊號以減少佈線複雜性同時提升擴充性。它希望明年可以推出具備 127 個量子位元的處理器 (Quantum Eagle) 、 2022 年到達 433 個 (Quantum Osprey) 。 IBM 指出，Quantum Eagle 將包括矽穿孔 (through-silicon vias, TSV) 及多層佈線等創新技術，還可以減少串音 (crosstalk) 錯誤。 Quantum Osprey 系統將把 Eagle 的技術進一步提升，但把重點放在擴充：以更有效率及更密集的控制以及低溫基礎架構，確保處理器擴充時不影響量子位元的效能、帶進更多噪音源，或是佔用太大體積。

為此，IBM 也將製造一台全新的稀釋製冷系統 (dilution refrigerator) 來保存這些量子晶片。它可利用氦 3 及氦 4 同位素將這些裝置溫度降到極低溫的 2 毫克耳文 (milliKelvin)，以及連結這些單元以打造系統，類似今天以傳統晶片打造出多核架構的電腦一般。

到 2023 年，IBM 的量子處理器代號為 Quantum Condor，預計將會是 1,123 個量子位元。不過 IBM 並未公佈進一步細節。

IBM 指出，這次公佈的藍圖是該公司設計完整的量子電腦計畫的一部份，最終希望未來透過雲端讓世界上所有人都能使用來開發程式。

IBM 之外，Google 、 AWS 及微軟等公司也競相建構量子系統服務。 Honeywell 三月間也在微軟 Azure 合作下推出量子運算服務。

來源：ZDNet 、 ExtremeTech