IBM 的 CONDOR 是世界上第一臺擁有超過 1,000 個量子比特的通用量子計算機，它將于 2023 年首次亮相。

預(yù)計這一年 IBM 還將推出 Heron，這是該公司表示可能對其有所幫助的新型模塊化量子處理器群中的第一個到 2025 年生產(chǎn)出超過 4,000 個量子比特的量子計算機。

雖然從理論上講，量子計算機可以快速找到經(jīng)典計算機需要花費億萬年才能解決的問題的答案，但今天的量子硬件仍然缺乏量子比特，限制了它的實用性。

量子計算所需的糾纏和其他量子態(tài)非常脆弱，容易受到熱和其他干擾的影響，這使得擴大量子比特的數(shù)量成為一項巨大的技術(shù)挑戰(zhàn)。

盡管如此，IBM 仍在穩(wěn)步增加其量子比特數(shù)。

2016 年，它把第一臺量子計算機放在云端，任何人都可以進行實驗——一臺有 5 個量子比特的設(shè)備，每個量子比特都是冷卻到接近絕對零的超導(dǎo)電路。2019年，公司打造了27量子比特的Falcon;

2020 年，65 量子位蜂鳥;2021 年，127 量子位的Eagle，第一個超過 100 量子位的量子處理器;以及 2022 年的 433 量子位Osprey。

BM 預(yù)計在未來幾年內(nèi)構(gòu)建越來越復(fù)雜的量子計算機，首先是那些使用 Condor 處理器或并行使用多個 Heron 處理器的計算機。

其他量子計算機的量子位比 IBM 的 1,121 量子位 Condor 處理器多——例如，D-Wave Systems 在 2020 年推出了一個5,000 量子位的系統(tǒng)。

但 D-Wave 的計算機是解決優(yōu)化問題的專用機器，而 Condor 將是世界上最大的通用量子處理器。

“就我們真正可以集成的內(nèi)容而言，一千個量子比特確實突破了極限，” IBM 量子基礎(chǔ)設(shè)施總監(jiān)Jerry Chow說。

研究人員表示，通過將讀出和控制所需的電線和其他組件分離到它們自己的層上(一種從 Eagle 開始的策略)，他們可以更好地保護量子比特免受干擾并整合更多數(shù)量的量子比特。

“當(dāng)我們向上擴展時，我們正在學(xué)習(xí)設(shè)計規(guī)則，比如‘這可以超越這個;這不能解決這個問題;這個空間可以用于這個任務(wù)，'”Chow 說。

IBM 計劃在 2023 年推出的另一款量子處理器 Heron 只有 133 個量子位，與 Condor 相比可能顯得微不足道。

但 IBM 表示，其升級的架構(gòu)和模塊化設(shè)計預(yù)示著開發(fā)強大的量子計算機的新戰(zhàn)略。Condor 使用固定耦合架構(gòu)來連接其量子位，而 Heron 將使用可調(diào)耦合架構(gòu)，在承載量子位的超導(dǎo)環(huán)路之間添加約瑟夫森結(jié)。

這種策略減少了量子位之間的串?dāng)_，提高了處理速度并減少了錯誤。(谷歌已經(jīng)在其 53 量子位Sycamore處理器中使用了這樣的架構(gòu)。)

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