IBM 量子计算机在基准测试中击败超算

2023-07-03
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计算机(图片来源:Adobe Stock)

近期,IBM 与加州大学伯克利分校的联合研究发现,即使在充满错误的情况下,量子计算机也有可能解决一些当今强大的超级计算机所难以解决的问题。这些问题范围广泛,从理解磁性材料的行为,到模拟神经网络的行为,甚至是研究信息在社交网络中的传播方式。

在这项研究中,研究团队将 IBM 的 127 量子位Eagle 芯片与劳伦斯伯克利国家实验室和普渡大学的超级计算机进行了比较,以完成越来越复杂的任务。惊人的发现是,尽管存在许多噪声,也就是错误,Eagle 量子芯片仍能够生成与超级计算机相匹配的结果。这项研究在《自然》杂志上发表,显示了当今的量子计算机,即使不完美,也有可能比预期更早地成为科学研究的一部分,甚至成为我们日常生活的一部分。换句话说,我们现在已经进入了量子实用的领域。

与基于硅的经典计算机芯片不同,量子计算机使用的量子位可以存在于流动状态,可能落在任何位置。这种特性使得量子计算机可以同时进行多个复杂的计算,这使得它们在理论上比当今的硅芯片效率更高。在进行大规模计算时,量子计算机也显示出比超级计算机更精确的可能性。

然而,这些精确的结果并不是基于它们对问题的完全理解,而是基于它们能够容忍和抵抗错误的能力。在这种情况下,后处理软件起著至关重要的作用,能够校正和修复噪声带来的问题,从而提高量子计算机的精确度和有效性。

尽管这项研究还处于早期阶段,但结果已经显示了量子计算技术可能比原先预期的更早实现应用。此外,这种技术也有可能改变人类如何处理和解决计算的问题。目前,IBM Quantum 小组正在努力进一步提高他们的技术,并在他们的硬件上进行测试,以确保能在更大规模和更复杂的问题上达到更高的精确度。

随著量子计算机的硬件持续进步和优化,这种新型计算技术可能在未来几年内取得更多突破,可能在各种领域,如物理学、化学、生物学和网络科学中发挥巨大作用。

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