霍尼韦尔称研发出世界上性能最高的量子计算机

据国外媒体报道,霍尼韦尔的科学家和工程师声称已经制造出目前可用的性能最高的量子计算机。

  6月24日消息,据国外媒体报道,霍尼韦尔的科学家和工程师声称已经制造出目前可用的性能最高的量子计算机。

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  此前,在今年3月,该公司承诺,将在2020年年中研发出最强大的量子计算机。然而,仅在3个月后,它就实现了这一承诺。凭借这款量子计算机,霍尼韦尔在未来的量子计算竞赛中获得了新的领先优势。该公司表示,其H0量子计算机的量子体积得分为64,是IBM的量子计算机Raleigh的两倍。

  霍尼韦尔量子解决方案总裁Tony Uttley解释说:“使我们的量子计算机如此强大的原因在于,它具有最高质量的量子位和最低的错误率。这是使用完全相同的完全连接的量子位和精确控制的结合。”

  量子计算机是什么样子的?

  为了想象量子计算机的样子,让我们回到过去。

  Tony Uttley说:“想象一下你对60年前的计算机的感觉,它们占据了一个满屋子,到处都是电线。我们回到那里。”

  首先,有一个超高真空室。它是一个不锈钢球体,大约有一个篮球大小,有可以接受激光的入口,空气从中被抽出来,其真空度是外层空间的5倍。用液氦对电离室进行低温冷却,使离子阱芯片的温度高于绝对零度10度(约负441华氏度,比冥王星表面温度低)。

  在电离室内,电场将单个原子悬浮在离子阱上方0.1毫米处,离子阱是一个覆盖着大约四分之一大小的金的硅片。科学家用激光照射这些带正电荷的原子来进行量子操作。

  Tony 说:“在原子有多小的背景下,如果你把手伸进一个球体,你就拥有了大约一万亿个原子。”

  同时,有很多设备来控制量子计算机。控制系统对于精确操纵数百个独立的电信号是必要的,这些电信号在量子信息算法中复杂的舞蹈中移动离子(量子比特)。由于所有的操作都是用激光完成的,所以许多光学元件在光学台上排列,每一个都指定了正确的光的颜色。所有这些基础设施都占用了大约两个大的光学表(大约5英尺宽,20英尺长),这是一个很大的空间,因为真正的计算能力是由盘旋在陷阱表面上的几个原子所利用的。

  量子计算机将用来解决什么问题?

  量子计算机通过能够同时研究许多潜在的结果来利用它们的能量。这就是量子物理学的由来。

  传统计算位处于“0”或“1”状态,而称为量子比特的量子比特可以同时处于两种状态,这一特性称为叠加。

  Tony 说:“这意味着,当这些量子比特在计算中相互作用时,你就会得到,我所说的,量子超能力。可以同时考虑的值的数量呈指数增长。”

  实际上,这意味着,即使是性能最高的超级计算机也永远无法完成的某些计算有朝一日将在量子计算机上进行。一个例子是机器人在配送中心的最佳路径,以提高选择商品和打包订单的速度(即使是超级计算机也找不到最好的答案)。

  这些计算是通过专门为量子计算机设计和开发的算法来处理的。这些算法类似于计算机科学中的经典算法,但也利用了物理和数学专业知识的结合。在量子生态系统中有许多量子算法专家,他们专门把现实世界的问题“转化”成量子标准算法。霍尼韦尔风险投资公司(Honeywell Ventures)已经与其中两家公司Zapata Computing和Cambridge Quantum Computing进行了投资和合作。

  量子计算的未来是什么?

  当霍尼韦尔着手构建量子计算机时,该公司优先考虑创建最高质量的量子比特,重点是消除系统中存在的少量量子比特的错误,然后努力扩大量子比特的数量。通过在量子操作中实现如此低的错误,霍尼韦尔在机器中添加的每一个新的量子比特,量子体积都会膨胀,这增加了量子计算的能力。

  得益于与Microsoft的Azure Quantum的合作关系,该公司希望直接通过独特的界面以及Azure Quantum门户为组织提供对其量子计算机的访问权限。

  Tony说:“量子计算的最终前景是,你不但不会走近,反而会变得精确。你可以同时查看所有这些不同的交互,以获得最佳解决方案。”

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刘小飞

传感器科技领域资深作者,以独特的视角、深度的调查分析看传感器世界。