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IBM研究院日前首次宣布公眾可試用IBM量子處理器。從5月4日開始，IBM通過云服務(wù)，使所有有興趣親自實踐的人們可以接觸到量子處理器，幫助科學(xué)家和科研社區(qū)加速科技創(chuàng)新，并在該領(lǐng)域激發(fā)出更多的前沿應(yīng)用。
IBM量子計算科學(xué)家JayGambetta使用平板電腦與位于紐約Yorktown的IBM’sT.J.Watson研究中心的IBMQuantumExperience交互，這是世界上首臺基于IBM云的量子計算平臺
這僅僅是量子計算時代的開始，也是IBM為建立通用量子計算機而研發(fā)的最新成果。通用量子計算機的成功研發(fā)，將成為人類信息科技發(fā)展歷史中的重要里程碑，并將幫助人類解決傳統(tǒng)計算機眼下及未來都難以企及的問題。
IBM科學(xué)家所構(gòu)建的量子處理器允許用戶訪問我們通過IBMCloud交付到任何桌面或移動設(shè)備上的首創(chuàng)性的量子計算平臺。IBM公司相信量子計算代表了未來計算趨勢，有望挑戰(zhàn)當(dāng)今超級計算機無法解決的一些難題。
這個基于云的量子計算平臺名為“IBMQuantumExperience”，將允許用戶試用IBM量子處理器并在上面運行算法、操縱每一個量子位(Qubits)、開發(fā)教學(xué)及模擬試驗來了解量子計算的“無限可能”。
這個由5個超導(dǎo)量子位組成的量子處理器安置于美國紐約州的IBMT.J.Watson研究院中。這個5量子位處理器乃是IBM量子架構(gòu)的最新研究成果，可擴展成更大規(guī)模的量子系統(tǒng)，是用于構(gòu)建通用量子計算機的領(lǐng)先方法。
通用量子計算機可依據(jù)程序來執(zhí)行任何計算任務(wù)，其處理大量重要科學(xué)和商業(yè)應(yīng)用的速度比普通計算機高出數(shù)倍。
通用量子計算機目前尚未研發(fā)出來，但IBM預(yù)計擁有50-100個量子位的中型量子處理器有可能會在10年內(nèi)浮出水面。即便是只有50個量子位的量子計算機，也會令當(dāng)今的TOP500超級計算機望塵莫及，這彰顯出該項技術(shù)的巨大潛力。從事量子計算機研究的科學(xué)家和理論家們都在努力探索其強大威力，應(yīng)用優(yōu)化與化學(xué)領(lǐng)域極有可能成為量子加速技術(shù)的首批受益領(lǐng)域。
IBM研究院高級副總裁兼院長ArvindKrishna表示：“量子計算機與現(xiàn)在的計算機存在天壤之別，這種區(qū)別不僅體現(xiàn)在外觀和組成方面，而且更重要地體現(xiàn)在用途方面。迅猛發(fā)展的量子計算將把計算能力提升到我們?nèi)缃癫桓蚁胂蟮乃健Ａ孔釉朴嬎阏Q生之際便是我們開始見證奇跡之時。通過允許通過手持終端訪問IBM的試驗性量子系統(tǒng)，IBMQuantumExperience將幫助研究學(xué)家們和科研社區(qū)加速在量子領(lǐng)域的創(chuàng)新，以及發(fā)展試用該科技的新應(yīng)用�！�
隨著摩爾定律“漸行漸遠”，量子計算將作為主力軍從諸多創(chuàng)新技術(shù)中脫穎而出，在各行各業(yè)開啟創(chuàng)新新時代。計算領(lǐng)域的這次飛躍不僅能幫我們發(fā)現(xiàn)新藥，并全面保證云計算系統(tǒng)安全，而且還能助力我們揭示人工智能中不為人知的一面（從而在未來開發(fā)出更加強大的沃森技術(shù)），通過發(fā)展全新材料科學(xué)使各行各業(yè)實現(xiàn)轉(zhuǎn)型，并在浩瀚的大數(shù)據(jù)中搜索到所需信息。
IBMQuantumExperience
量子信息極為脆弱，絕不允許因為熱輻射和電磁輻射而引發(fā)任何錯誤。你需要基于進出極低溫稀釋制冷機的信號，來判斷量子處理器的工作情況。
在工程方面，IBM工作組同時在設(shè)備和電子控制領(lǐng)域取得了大量堅實的進步，以確保這個5量子位量子處理器能給IBMQuantumExperience的用戶提供前所未有的、可靠的、高質(zhì)量的體驗。
結(jié)合IBM研究院生態(tài)系統(tǒng)提供的專業(yè)軟件能力，研發(fā)團隊在IBMCloud平臺上構(gòu)建了動態(tài)用戶界面，以允許用戶通過云輕松連接量子硬件。研發(fā)團隊認(rèn)為，對公眾開放量子計算體系，只是該全新用戶社區(qū)迎接量子世界及深入探索其工作方式的開端。
在未來，用戶將有機會在這個IBMQuantumExperience的社區(qū)中開展試驗并審視試驗結(jié)果。IBM的科學(xué)家們將能更直接參與并提供更多有關(guān)這項新技術(shù)的研究成果與洞察。IBM計劃逐漸向QuantumExperience添加更多的量子位和不同處理器，以便用戶能夠擴展試驗范圍并發(fā)現(xiàn)適合這項技術(shù)的新應(yīng)用。
量子計算——不同的思維方式
在我們生活的世界中，我們的體驗和直覺以及我們處理信息的最終方式都是由經(jīng)典物理學(xué)所決定。然而，決定事物原子級性質(zhì)的卻是名為量子力學(xué)的一組不同規(guī)則。從性質(zhì)上說，量子力學(xué)所能解決的問題在普通計算機的能力范圍之外，例如了解分子的行為。
為攻克這一挑戰(zhàn)，理查德·費曼（RichardFeynman）曾在1981年提議基于量子力學(xué)定律制造計算機。30年之后，IBM助其圓夢。
量子計算的工作方式從根本上有別于當(dāng)今計算機。普通計算機使用“位”來處理信息，每個“位”代表1或0。相比之下，量子位保存的信息不再僅是0或1，還可以是兩種狀態(tài)的疊加。這種特性及其他量子效應(yīng)使量子計算機能以遠遠超過普通計算機的速度來執(zhí)行某些計算任務(wù)。
目前，工業(yè)和學(xué)術(shù)界開展的量子計算研究大多以構(gòu)建通用量子計算機為主。因此，研究人員面臨的主要挑戰(zhàn)之一便是如何構(gòu)建高質(zhì)量的量子位并通過可擴展的方式對其進行駕馭，從而確保量子計算機能以可控的方式開展復(fù)雜計算。
IBM硅片上的超導(dǎo)量子位采用超導(dǎo)金屬材料制成，并可使用標(biāo)準(zhǔn)硅片制造技術(shù)進行設(shè)計與生產(chǎn)。去年，IBM科學(xué)家曾演示了量子位領(lǐng)域的重大突破，通過將超導(dǎo)量子位封裝到格型結(jié)構(gòu)（LatticeArchitecture）中來檢測量子錯誤，這樣的量子電路設(shè)計使其成為能夠擴展到更大維度的唯一物理架構(gòu)。
現(xiàn)在，IBM科學(xué)家在量子位研究方面再次取得突破，可將5個量子位封裝到這個格型結(jié)構(gòu)中，實現(xiàn)名為奇偶校驗位測量(ParityMeasurement)的主要運行方式，這是許多量子糾錯協(xié)議的基礎(chǔ)。我們能否實現(xiàn)通用量子計算將取決于量子糾錯能力，IBM在這條充滿荊棘的道路上已邁出了至關(guān)重要的另一步。
開創(chuàng)量子計算新前沿
量子計算領(lǐng)域近幾年取得了大量進步，并且日益引起廣泛關(guān)注。通過接入IBMQuantumExperience，企業(yè)和機構(gòu)將有機會開始了解這項技術(shù)的巨大潛力，大學(xué)將能提高其在量子計算及相關(guān)課題領(lǐng)域的教學(xué)研究成果，學(xué)生將會更加了解相關(guān)領(lǐng)域、充滿希望的職業(yè)路徑。
IBM研究院科學(xué)與解決方案部副總裁DarioGil表示：“設(shè)法構(gòu)建首款通用量子計算機對我們而言真是一項充滿刺激的挑戰(zhàn)，我們需要改變對這個世界的思考方式。接入早期的量子計算原型將對我們構(gòu)想并開發(fā)未來應(yīng)用起到關(guān)鍵作用。如果你希望了解真正的量子計算機能為你做些什么以及其工作方式，那么，選擇IBMQuantumExperience肯定沒錯，因為你在其他地方無法獲得類似體驗�！�
IBM的量子計算平臺是新近成立的IBMResearchFrontiersInstitute的核心項目。IBMResearchFrontiersInstitute是負責(zé)開發(fā)并共享突破性計算技術(shù)的聯(lián)合機構(gòu)，旨在激勵各方開發(fā)出能夠改變整個世界的創(chuàng)新成果。來自各行各業(yè)的聯(lián)盟成員均可利用IBM的科研人才和先進基礎(chǔ)架構(gòu)，來探索未來的量子計算能給企業(yè)和機構(gòu)創(chuàng)造哪些優(yōu)勢。FrontiersInstitute的創(chuàng)立伙伴包括Samsung,JSR,和Honda。
