量子计算引发信息革命_量子计算与人工智能_引发第二次革命的发明(3)

在这个「大冰箱」中，控制线将微波信号传递到芯片上，并且引导输出信号穿过一系列放大器和无源微波器件。这些信息可以通过经典计算机进行解读，从而让该团队可以在冰箱之外读取该系统的量子位状态。

「我认为超导量子位真的非常吸引人，因为它们是可以微型化制造的（micro-fabricatable）。」

IBM 的这套包含冰箱和所有的配套电子器件的设备占据了超过 100 多平方英尺的空间。这就是该技术的缺点。它需要非常非常冷，而制冷设备不易小型化。

但既然可以选择囚禁离子，为什么还要这么麻烦？

「IBM 选择超导量子位的原因或多或少是因为历史的原因，」Chow 说，「我们有一个可以在使用约瑟夫森结（Josephson junction）的低温经典计算上工作的程序。」具备必需的知识的研究者的兴趣还在继续，而当用于量子计算的超导电路的思路出现时，该公司之前在低温研究上的成果就能帮助它旗开得胜。

原因还有更多。IBM 选择的技术与其在计算机芯片开发上的知识非常吻合。「我认为超导量子位真的非常吸引人，因为它们是可以微型化制造的（micro-fabricatable）。」Chow 解释说，「你可以在硅晶圆的计算机芯片上制造它们，也可以使用晶体管工艺那种标准的光刻技术来制作它们的模式，因此在这个意义上存在一种简单的规模化的方法。

Jerry Chow 在 IBM 的 T.J. Watson 研究中心的量子计算研究实验室

这些相似之处并不代表着 IBM 的量子计算机和你的桌面计算机之间的相似之处——它们的技术是非常不同的。但其制造工艺中的特定元素与今天普遍使用的技术有些类似。

IBM 和苏塞克斯大学只是竞相实现大型通用量子计算机的最终目标的许多组织中的两个。但参与到该研究中的个人并不是在寻找什么值得吹嘘的资本。他们想要创造历史。

健康的竞争

对一个一直从事量子计算研究的科学家来说，最终的成品用的是囚禁离子还是超导量子位的问题没啥好讨论的。

「因为这就好像回到了 50 年前，当计算机大要占满整栋房子时，问你想要一台 Windows 个人电脑还是一台 Mac，」Hensinger 说到。「其实我只想要台量子计算机。」

囚禁离子和超导量子位是其中两个最为领先的概念。

该领域已经见证了无数个研究团队尽管在早期看到了希望但最终还是碰了壁。既然囚禁离子和超导量子位已经取得了领先，那么大尺度量子计算机的实现就能不必依赖一个特定的解决方案，这将对所有的相关研究团队都有好处。

Hensinger 指出，「不同的团队有不同的尝试，这才是一个健康的氛围。」虽然取得重大进步会带来成就感，但是所有的研究发现都将与广泛的科学社群共享，这样这整个领域才能前进。

此时，苏塞克斯大学的团队正在将几个不同的实验融进一个功能齐全的系统中，这个系统能访问少数量子位。这个项目有望在未来三到五年内完成。之后的目标就是一台使用许多量子位的大型量子计算机，这可能需要 15 到 20 年，IBM 在该项目上也有一个类似的时间计划表。

Jerry Chow 解释 IBM 如何冷却超级计算量子器件，如何发送控制它们的信号。

这两个研究团队会在此期间作出更多的进步。「在接下来的这几年，你将会看到相干时间提升，也会看到完全可控的量子位数量增加，」Chow 解释道。

完美的量子计算还需要几年，因此你无法知晓它能应用的所有领域。但是全世界的专家都在研究量子算法来看看量子计算的硬件可能会是什么样子，最终的结果之多可能堪比这个硬件带来的影响。

量子「软件」

Krysta Svore 跟着 Andrew Wiles 学习数学的时候第一次接触了量子计算。Svore 说道，「Wiles 说这是计算的一种模型——一种有潜力的计算机——可以真正的打破 RSA 加密。我们称之为因子分解问题。」

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