IBM率先发布可广泛使用的53量子位量子系统

2019 年 9 月 28 日 IBM中国

IBM在纽约开设量子计算中心；全球最大的量子计算系统群组上线，率先发布可广泛使用的53量子位量子系统。

日前，IBM（纽交所股票代码：IBM）宣布在美国纽约州开设IBM量子计算中心。新开设的中心扩展了全球最大的量子计算系统群组 (Fleet of quantum computing systems)，用于实验室环境之外的商业活动和研究活动。IBM量子计算中心将为超过15万注册用户和近80个商业客户、学术机构和研究实验室不断增长的需求提供支持，以推动量子计算技术的发展和对实际应用的探索。

自2016年以来，全球用户通过云计算在IBM量子计算机上进行了1400多万次实验，发表了200多篇科学论文。为了满足业界对实际量子硬件日益增长的需求，10个量子计算系统现已通过IBM量子计算中心上线。该群组现由5个20量子位系统、1个14量子位系统和4个5量子位系统组成。其中5个系统目前的量子体积（Quantum Volume）为16（量子体积为量子计算机计算能力的衡量指标），表明系统在持续性能方面达到了一个新的里程碑。

IBM量子系统针对可编程多量子位操作的可靠性和再现性进行了优化。得益于这些有利因素， IBM的系统可以使最先进的量子计算研究达到95%的可用性。

在一个月的时间内，IBM的可用商用量子群组将增加到14个系统，其中包括一台全新的53量子位量子计算机，这是迄今为止业界最大的、可用于外部访问的单一通用量子系统。新系统提供了一个更大的Lattice，使用户能够运行更复杂的纠缠实验和连通性实验（Entanglement and Connectivity Experiments）。

IBM研究院院长Dario Gil表示：“自从2016年我们将第一台量子计算机放到云上以来，我们的战略一直让量子计算不再局限于少数几个组织在实验室内开展的孤立实验，而是可以触达成千上万的用户。为了促使热衷于这种具有革命性的计算技术的教育工作者、研究人员和软件开发人员组成一个新兴的量子社区，我们已经构建了多代量子处理器平台，并将其集成到高可用性的量子系统中。我们每年都会多次迭代和提高系统的性能，目前这套53量子位的新系统已经纳入我们路线图上的下一个处理器系列。”

量子计算技术的进步能够为未来的科学研究创造更多可能性，例如研发新药物/新材料、大幅优化供应链以及寻找新方法建立金融数据模型从而更好地进行投资等。我们与客户和合作伙伴开展合作的例子包括：

摩根大通和IBM在arXiv网站上发布了一篇题为《使用量子计算机进行期权定价 (Option Pricing using Quantum Computers) 》的文章，叙述了在gate-based的量子计算机上为金融期权和投资组合定价的一种方法。这催生了一种二次加速的算法，也就是说，与经典的蒙特卡罗方法（Monte Carlo methods）相比，传统计算机需要数百万个样本，而我们的方法只需要数千个样本就可以得到相同的结果。这使得金融分析师几乎能够实时进行期权定价和风险分析。这种方法可以在Qiskit Finance中以开源方式获得。

三菱化学（Mitsubishi Chemical）、庆应义塾大学（Keio University）和IBM模拟了锂空气电池中锂与氧反应机制 (The reaction mechanism between lithium and oxygen) 的初始步骤。在arXiv网站上，对有噪声量子器件上锂超氧化物二聚体重排 (Lithium Superoxide Dimer Rearrangement) 的计算研究是在量子计算机上模拟整个锂-氧反应的第一步。通过更好地理解这种交互作用，可以为移动设备或汽车带来更高效的电池。