錯誤率和量子比特位數(shù)之間的關系。紅色顯示了谷歌量子AI實驗室的預期研究方向,他們希望近期能夠開發(fā)出基于糾錯量子計算機的相關應用。
谷歌原本希望在9個量子比特的設備上實現(xiàn)類似的性能,但現(xiàn)在已經(jīng)做到了72個量子比特。他們指出,未來在建造更大規(guī)模的量子計算機時,Bristlecone將會是一個令人信服的原理證明。谷歌也表示,在低的系統(tǒng)錯誤下運行像Bristlecone這樣的設備需要軟件、控制電子以及處理器本身等多種技術進行配合,因此接下來還需要在幾輪的迭代中對系統(tǒng)工程進行仔細的觀察。
谷歌量子AI實驗室指出,使用Bristlecone可以實現(xiàn)量子霸權,而且在這種水平上學習如何構建和操作設備會是一個令人興奮的挑戰(zhàn)。他們期待分享結果,而這也可以幫助更多的研究人員進行這方面的實驗
搶占2018量子霸權競賽賽點,小型商用量子計算機5年內出現(xiàn)
除了量子比特,實現(xiàn)量子霸權還需要低的錯誤率。一臺很快但錯誤率很高的量子計算機,還不如經(jīng)典的超級計算機。
根據(jù)谷歌的說法,量子計算機的最低錯誤率必須在1%以內,并且有接近100個量子比特的規(guī)模。目前看,在錯誤率上,谷歌在72位量子計算機上已經(jīng)實現(xiàn)了這個目標,單量子比特門為0.1%,雙量子比特門為0.6%。
當我們可以實現(xiàn)幾十乃至幾百萬量子比特0.1-1%的錯誤率時,量子計算機將開始真正高效解決實際問題。這可能需要十年或者更久的時間。
但是,至少谷歌認為,在制造出大規(guī)模量子比特量子計算機之前,我們可能會先實現(xiàn)一些小型的、甚至是商用的量子計算機,或者說量子計算商業(yè)應用。
2017年,谷歌量子團隊在Nature刊文稱,他們堅信即使還缺乏能夠完整糾錯的理論,但5年之內仍會有與量子計算有關的小型設備問世,而這也將給投資者帶來短期的回報?!霸缙诘牧孔佑嬎阍O備將在量子模擬,量子輔助優(yōu)化和量子采樣領域有商業(yè)運用。更快的計算速度對從人工智能到金融和醫(yī)療等領域具有明顯的商業(yè)優(yōu)勢。”
谷歌期望他們72個量子比特的Bristlecone量子計算機不僅能實現(xiàn)量子霸權,還能用作研究量子比特可擴展性和錯誤率的試驗裝置,開發(fā)量子模擬、優(yōu)化和機器學習等應用程序。