11月16日消息，IBM高管宣布，該公司設(shè)計(jì)出了首款超過(guò)100個(gè)量子比特的量子計(jì)算芯片，這款芯片將使量子系統(tǒng)在未來(lái)兩年內(nèi)在某些任務(wù)上的表現(xiàn)開(kāi)始超過(guò)傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)。

量子芯片或成為“后摩爾時(shí)代”的答案？

眾所周知，在半導(dǎo)體領(lǐng)域中，摩爾定律的技術(shù)基礎(chǔ)是依靠不斷提高傳統(tǒng)電子芯片的集成度（即單位芯片的晶體管數(shù)）來(lái)加快芯片計(jì)算速度。目前，傳統(tǒng)芯片制程精度已經(jīng)從幾十納米逐步降低到7納米，臺(tái)積電甚至已研發(fā)出3納米芯片。隨著傳統(tǒng)芯片能夠容納的集成電路最終將趨向物理上的臨界點(diǎn)，芯片計(jì)算能力的進(jìn)一步提升可能會(huì)舉步維艱。

因此，不少科學(xué)家提出，如果未來(lái)摩爾定律失效，可能需要依靠量子芯片來(lái)提高運(yùn)算速度。

理論上來(lái)說(shuō)，傳統(tǒng)計(jì)算所使用的“比特”必須是1或0，但量子計(jì)算所使用的“量子比特（qubits）”可以用量子形式來(lái)表示信息，一個(gè)量子比特可以同時(shí)是1和0。這意味著量子芯片理論上能夠比傳統(tǒng)芯片快得多。

但實(shí)際上，量子比特極其難以制造，并且需要巨大的低溫制冷器才能正常運(yùn)行，因此這一所謂的“量子優(yōu)勢(shì)”實(shí)際上并沒(méi)有實(shí)現(xiàn)過(guò)。

IBM或逐步接近實(shí)現(xiàn)“量子優(yōu)勢(shì)”

IBM表示，其“鷹（Eagle）”計(jì)算芯片有127個(gè)量子比特。這意味著該款鷹芯片是目前為止全球首款擁有超過(guò)100個(gè)量子比特的芯片。

IBM表示，該公司將把在制造芯片過(guò)程中所掌握的新技術(shù)與量子計(jì)算機(jī)制冷和控制系統(tǒng)方面的其他先進(jìn)技術(shù)相結(jié)合，最終將生產(chǎn)出擁有更多量子比特的芯片。

IBM表示，計(jì)劃在2022年推出433個(gè)量子比特的“魚(yú)鷹（Osprey）”芯片，以及未來(lái)還可能生產(chǎn)出1121個(gè)量子比特的“禿鷹（Condor）”芯片。到那時(shí)，它將接近達(dá)到所謂的“量子優(yōu)勢(shì)”，即量子計(jì)算機(jī)可以擊敗傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)。

IBM高級(jí)副總裁兼研究部門(mén)負(fù)責(zé)人吉爾（Darío Gil）表示，這并不意味著量子計(jì)算機(jī)將一下子超越傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)。相反，IBM所設(shè)想的是這樣一個(gè)世界：應(yīng)用程序的某些部分在傳統(tǒng)芯片上運(yùn)行，而另一些部分在量子芯片上運(yùn)行，這取決于對(duì)每個(gè)任務(wù)的最佳工作方式。

“我們相信，在未來(lái)幾年內(nèi)，我們將能夠?qū)崿F(xiàn)量子優(yōu)勢(shì)的示范，這是一種具有實(shí)際價(jià)值的東西。這就是我們的追求。”吉爾說(shuō)。