IBM发布量子摩尔定律:量子体积每年翻番,10年内实现量子霸权

作者: 肖琴、大明

来源: 新智元(ID:AI_era)

发布日期: 2019-03-11

IBM宣布量子计算新里程碑,提出量子体积每年翻番的“量子摩尔定律”,并设定10年内实现量子霸权的目标。量子体积是衡量量子计算机性能的重要指标,IBM通过其Q System One设备展示了高性能和低错误率。量子计算市场预计将快速增长,竞争加剧。

IBM上周宣布量子计算新里程碑:迄今为止最高的量子体积。与此同时,IBM发布了量子性能的“摩尔定律”,宣布其“量子霸权”时间表:为了在10年内实现量子霸权,需要每年将量子体积至少增加一倍。量子体积是IBM提出的一个专用性能指标,用于测量量子计算机的强大程度,其影响因素包括量子比特数、门和测量误差、设备交叉通信、以及设备连接和电路编译效率等。

因此,量子体积越大,量子计算机的性能就越强大,能够解决的实际问题就越多。IBM发现量子体积遵循一种“摩尔定律”:其量子计算机实现的量子体积,每年增加一倍。IBM还制定了一个雄心勃勃的时间表:为了在2020年代实现量子霸权,需要每年至少增加一倍的量子体积。量子体积是衡量量子霸权进展的一个基本性能指标,在这一点上,量子应用程序带来了超越经典计算机本身能力的重大、实际的好处。

IBM Q System One的性能可以体现在测得的一些最优性能/最低错误率数字中。平均两个量子比特门误差小于2%,最佳门错误码率小于1%。IBM的设备基本上受到相干时间的限制,对于IBM Q System One来说平均为73μs。为了在本世纪20年代实现量子优势,需要每年至少将“量子体积”增加一倍。

IBM的五量子比特设备Teumife的量子体积是2017年首次通过IBM Q Experience量子云服务提供的,目前的IBM Q 20-量子位的高端设备的量子体积为8。最新结果表明,IBM Q System One性能已经超过16量子体积。自2017年以来,IBM Q团队每年都实现了量子体积的倍增。

量子计算竞争白热化,根据BCC Research的数据,到2022年,全球量子计算市场的复合年均增长率预计将达到37.3%,产值达到1.61亿美元左右。再往后,2027年该市场的年复合增长率将达到53%左右,产值达到13亿美元。

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