谷歌公布72量子比特晶元，秒殺所有人！

每一家大型科技公司，都把量子計算機視為計算領域的下一個重大突破。谷歌、英特爾、IBM、微軟以及多個初創公司和科研機構的團隊，都在努力實現真正的「量子霸權」——所謂「量子霸權」，指量子計算機的計算能力提升到傳統計算機無法企及的程度，以解決傳統計算機無法解決的任務。

今天，谷歌量子AI實驗室在美國物理學會年會上公布了其最新的具有72量子比特的量子處理器Bristlecone。谷歌表示，Bristlecone的目的是為研究人員提供一個測試平台，「用於研究量子比特技術的系統誤差率和可擴展性，以及在量子模擬、優化和機器學習中的應用。」

所有量子計算機都要面對的一個重要問題是誤差率。量子計算機一般在極低的溫度下運行(毫開爾文，millikelvin)，且需要保證其不受到環境的影響，因為如今的量子比特仍然高度不穩定，哪怕是一點雜訊都會導致系統發生錯誤。

正因為如此，現代量子處理器中的量子比特(即傳統比特的「量子計算版本」)並不是真正的單一量子比特，而是許多傳統比特的結合，這樣有助於解釋一些潛在的錯誤。現在的另一個限制因素是，大多數系統只能在100微秒內保持狀態。

谷歌演示系統結果顯示，讀出錯誤率為1%，單量子比特為0.1 %，雙量子比特門為0.6%。

▲左邊是谷歌最新的72量子比特處理器Bristlecone。右邊是該設備的圖示：每個「X」代表一個量子比特，兩個鄰近的量子比特之間互相連通。圖片來源：谷歌

業界普遍認為實現量子量子霸權至少需要49個量子比特，但谷歌表示量子比特並不是量子計算機的全部。「像Bristlecone這樣在低系統誤差下運行的設備，需要的是從軟體和控制電子設備到處理器本身的一整套技術之間的協調，」該團隊在博客中寫道，「要做到這一點，需要在多個迭代中小心地進行系統工程。」

據谷歌量子AI實驗室團隊在博客中的介紹，該團隊構建量子計算機的策略是使用與大規模通用糾錯量子計算機兼容的系統探索近期應用。為了使量子處理器能夠運行超出經典模擬範圍的演算法，它不僅需要大量的量子位。至關重要的是，處理器在讀出和邏輯運算時也必須具有低錯誤率，例如單比特門和雙比特門。

谷歌今天的公告將給其他正在致力於構建功能量子計算機的團隊帶來新的壓力。有趣的是這個行業的現狀，大家都在各自採取不同的方法。

微軟推出了一種用於量子計算的編程語言Q#。目前，IBM的實驗室中擁有一台50量子比特的機器，並讓開發人員使用基於雲計算的模擬量子計算機。在拉斯維加斯舉行的2018國際消費電子展(CES)上，英特爾公布了一款代號為Tangle Lake的，具有49個量子比特的超導量子測試晶元。

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