近日，全球量子商用化重要參與者 D-Wave 公司又有大動(dòng)作：推出其 5000 量子比特量子計(jì)算的發(fā)展藍(lán)圖。D-Wave 下一代量子計(jì)算平臺(tái)的各個(gè)組成部分將計(jì)劃在 2020 年中進(jìn)入市場。其中包括了研發(fā)中的量子處理器(Quantum Computing Unit，以下簡稱 QPU)和云服務(wù)的更新。完整的系統(tǒng)將會(huì)在 2020 年中葉以本地安裝與云服務(wù)兩種方式的形式投入市場。
恰如二進(jìn)制比特是經(jīng)典計(jì)算的基本單元，量子比特則是量子計(jì)算的基本單元。經(jīng)典比特只能代表 1 或 0，而量子比特則可以處于 1 和 0 的疊加態(tài)。量子計(jì)算利用量子比特的特性來進(jìn)行遠(yuǎn)比經(jīng)典計(jì)算機(jī)復(fù)雜的運(yùn)算。這家位于加拿大的公司一直在自行研發(fā)能夠運(yùn)行量子退火算法的量子計(jì)算機(jī)。
由于 D-Wave 的量子計(jì)算機(jī)專注于解決優(yōu)化問題，所以其量子計(jì)算機(jī)并不能與真正的通用型量子計(jì)算機(jī)進(jìn)行比較。這一點(diǎn)一直令不少人詬病。很多人不僅對(duì)于 D-Wave 研發(fā)的系統(tǒng)是否由于經(jīng)典計(jì)算機(jī)存疑，甚至對(duì)其是否真的擁有量子性質(zhì)都保持疑問。但盡管如此，D-Wave 仍在繼續(xù)改良并銷售其自主研發(fā)的系統(tǒng)。
這次之前，D-Wave 曾啟動(dòng)了 D-Wave Leap 項(xiàng)目。該項(xiàng)目使得開發(fā)者們能夠通過云服務(wù)在 D-Wave 量子計(jì)算機(jī)上運(yùn)行開源算法。D-Wave 承諾這項(xiàng)功能在新一代量子計(jì)算平臺(tái)上仍將保留。所以，無論是開發(fā)者、科研工作者、政府機(jī)構(gòu)、以及各類企業(yè)仍可以在可承受價(jià)格內(nèi)訪問并使用 D-Wave 的量子系統(tǒng)。
新一代量子計(jì)算平臺(tái)基于一款新的芯片拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) Pegasus。D-Wave 公司承諾這將是世界上連通性最高的商業(yè)量子系統(tǒng)。Pegasus 的上一代芯片拓?fù)?Chimera 僅僅擁有 6 個(gè)連通的量子比特。Pegasus 將把這個(gè)數(shù)字提到 15 個(gè)，而這也將使其連通性達(dá)到原來的 2.5 倍。這項(xiàng)新技術(shù)能夠讓下一代量子計(jì)算平臺(tái)用更少的物理量子比特解決更加復(fù)雜的問題。
D-Wave 公司的 2000Q 量子計(jì)算機(jī)在 2017 年 1 月面世，其擁有的 2000 個(gè)量子比特比起他的上一代系統(tǒng)已經(jīng)翻了一倍。而 D-Wave 預(yù)期這次計(jì)劃中的量子計(jì)算平臺(tái)將會(huì)帶來至少 5000 量子比特。這將讓編程人員擁有更強(qiáng)大的硬件來編寫商業(yè)量子應(yīng)用程序。
新一代的量子系統(tǒng)同時(shí)也將攜有 D-Wave 最低噪的 QPU。D-Wave 公司表示，其最新的 QPU 制造技術(shù)將優(yōu)化系統(tǒng)性能和量子系統(tǒng)運(yùn)行精度。
為了保證所有的改良能夠發(fā)揮其完全作用，D-Wave 同時(shí)進(jìn)一步升級(jí)了其研發(fā)的混合軟件和工具。如此，開發(fā)者們便能夠通過 Python 使用新一代的量子平臺(tái)。他們甚至能夠暫停進(jìn)程，并同步經(jīng)典與量子任務(wù)從而將計(jì)算效率最大化。
D-Wave 公司的 Ocean 軟件開發(fā)工具包里的開源工具是由 Python 和 C 語言編寫的。Ocean 軟件開發(fā)工具包里包括了 Pegasus 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)芯片上嵌入問題的編譯器。該平臺(tái)新的功能將會(huì)在 D-Wave 公司的 Leap 云量子計(jì)算平臺(tái)上發(fā)布。
D-Wave 的首席產(chǎn)品官 Alan Baratz 說道：“量子計(jì)算的價(jià)值體現(xiàn)在其可運(yùn)行的應(yīng)用。在下一代量子計(jì)算平臺(tái)上，我們將進(jìn)一步加強(qiáng)包括連通性、混合軟件和工具在內(nèi)的一系列性能來讓客戶能夠解決更加復(fù)雜的問題，并把全新的量子應(yīng)用帶進(jìn)我們的生活。”
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