在拉斯維加斯 CES 開幕大會上,英特爾透露了在量子運算方面的進展。它的老闆 Brian Krzanich 展示了一款 49 量子位元處理器。在漫長的道路上向前邁出了一大步。
在偉大的創新家族中,量子計算仍然有一種迷失的、未繪製地圖的大陸的氣息,充滿了未知的潛力。這門相對較新的科學仍處於起步階段,但已經有望撼動和徹底改變我們的生活,以及我們在日益互聯的宇宙中每天產生的大量數據的關係。
一次 49 個量子位
與 IBM 並列Google在表現出驚人的謹慎之後,英特爾打算佔據重要地位。因此,在推出具有 17 個量子位元或量子位元的量子處理器大約三個月後,這家聖克拉拉公司利用 CES 2018 上的開幕主題演講宣布了具有 49 個量子位元的處理器。當然,我們距離最新 Core i7 中嵌入的大約 32 億個電晶體還很遙遠,但進步仍然令人印象深刻。
實驗晶片使用超導體,名為 Tangle Lake。這個名字是根據阿拉斯加的一系列湖泊而選擇的,是對這些晶片運行和量子糾纏態(英文為“纏結態”)量子位所必需的極冷溫度(接近絕對零度)的小小認可。
量子霸權觸手可及?
這款新處理器顯然只是朝著遙遠的地平線又邁出了一步。超出了開發程式碼能力的需要檢查並糾正錯誤行業專家估計,至少還需要五到七年的時間才能實現功能強大到有意義的電腦。儘管該處理器的 49 個量子位元已經可以完成其他經典電腦無法實現的任務。他們確實有能力解決一個提供 5.63 兆(兆)種可能解決方案的問題。
英特爾的聲明非常重要。這證明,透過追趕谷歌和IBM,這家半導體巨頭確實正在爭奪「量子霸權」。這個公式不是指一個參與者對其他參與者的統治,而是指量子計算將比經典計算更有效的時刻,換句話說,經典計算將不再能夠模擬量子電腦的功能的時刻。
然而,英特爾總監 Mike Mayberry 指出,在 IBM 去年 11 月宣佈達到 50 個量子位元之後,英特爾研究人員已經達到了無法完全預測或模擬晶片行為的水平。這是一個向研究人員開放的新空間。
更傳統的方法?
這家聖克拉拉公司將其所有專業知識融入其中。除了努力增加處理器上的量子位元數量之外,英特爾還轉向「自旋量子位元」。一種更經典和傳統的方法,示意性地允許電子的量子控制和矽中單個原子的旋轉。因此,一個簡單的電子就變成了一個電晶體。從邏輯上講,這些自旋量子位元的優點是尺寸小得多。英特爾也成功採用 300 nm 製程製造自旋量子位元。這一生產水平遠高於其經典晶片目前所確保的 14 奈米製程水平,但所使用的技術非常相似,英特爾的所有專有技術最終都可以發揮作用。
這些量子位元也許可以更快達到 1000 個量子位元,這將是下一個重大步驟。這仍然代表著許多飛躍。這條路甚至更長,因為大多數專家都同意,需要一台擁有一百萬個量子位元的電腦才能真正有用且有市場。
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