IBM突破量子運算限制  將以硬體取代雲端服務

編譯/戴偉丞

在2024年3月28日的Nature雜誌,IBM 發表了一篇有關量子低密度同位元(Quantum Low-density parity-check,qLDPC)檢查碼的期刊論文,並計劃在預定2025年推出的4158量子位元「Kookaburra」處理器上進行測試。此外,隨著硬體預計將透過量子運算有大幅進展,IBM 並宣布將取消其雲端服務。

報導指出,IBM突破量子運算限制,將以硬體取代雲端服務。示意圖。圖/123RF

IBM 突破 qLDPC 限制

關於 qLDPC 檢查碼的運作,是必須以更高等級的量子位元連結才能進行,而 IBM研究中大量涉及如何有效減少運作檢查碼所需的額外量子位元。此次於 Nature 雜誌所發表的論文,就詳細地介紹該公司示打算如何突破此一限制。

即便該研究仍然處於設計階段、尚未實際在硬體上進行測試,但是根據其研究規劃顯示,該公司預計兩年內在 Kookaburra 處理器上進行該項研究的測試。

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持續精進及下修錯誤率

隨著物理方面的錯誤率持續下降,相關演算法將會變得更加有效率,也因此 IBM 正在設法透過材料工程、晶片製造等方面,來降低量子位元的固有錯誤率。此外,該公司也在透過更好的技術控制來避免錯誤,從源頭管理並防止物理性錯誤的發生。

另一個值得注意的是,IBM 對於魔法狀態蒸餾(magic state distillation)的研究,透過這項技術除了可以創造更精準的量子狀態,更有助於加強量子電腦的運算能力,進而達成所有必要的量子閘操作,包括 non-Clifford 量子閥等,藉此實現對於任何可能透過量子演算法所進行程式設計的量子邏輯閘(universal set)。

雲端模擬器即將除役

IBM 宣布將於2024年5月15日停止雲端模擬器的服務。長期以來,該公司提供專端用戶能透過不同模擬器來模擬他們的量子程式,並儲存在IBM的雲端當中。對於模擬器的除役,IBM表示部分原因是該公司將專注於公共事業規模的運算。

根據報導指出,IBM認為由於實際的量子硬體不斷強化功能,因此使用者如果能夠透過實際硬體操作,可能會比模擬器更為有效。

資料來源:Quantam Computing ReportIBM Quantum PlatformNature

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