IBM gab heute auf dem März-Meeting 2019 der American Physical Society bekannt, dass sie ein signifikant neues Leistungsniveau für ihr integriertes 20-Qubit-Quantencomputersystem IBM erreicht haben. Q System Eins .
Definieren der Leistung von IBM Q System One mithilfe des Quantenvolumens
IBM Q System One hat die 20-Qubit-Leistung gegenüber dem früheren IBM Q Network 20-Qubit-System von IBM verdoppelt, wobei eine von IBM im vergangenen November vorgeschlagene Maßnahme angewendet wurde [ PDF ] als Mittel zur Messung unterschiedlicher Quantencomputersysteme, die sie als Quantenvolumen QV bezeichnen.
"Eine Vielzahl von Faktoren bestimmen das Quantenvolumen", sagt IBM, "einschließlich der Anzahl der Qubits, der Konnektivität und der Kohärenzzeit sowie der Berücksichtigung von Gate- und Messfehlern, Geräteübersprechen und der Effizienz des Compilers von Schaltungssoftware."
Durch diese spezielle Maßnahme erzielte IBM Q System One einen QV von 16, während IBM Q Network einen QV von 8 erzielte. Laut IBM: „Je höher das Quantenvolumen, desto realistischer und komplexer können Quantencomputer seinzu lösen, wie Chemie zu simulieren, finanzielle Risiken zu modellieren und die Lieferkette zu optimieren. “
IBMs neuester Quantencomputer erreichte diese QV teilweise aufgrund von „einigen der niedrigsten Fehlerraten, die IBM jemals gemessen hat, mit einem durchschnittlichen 2-Qubit-Gate-Fehler von weniger als 2 Prozent und einem besten Gate von weniger als 1 Prozent.”Berichtet das Unternehmen.
Qubits sind zerbrechliche Dinge und können bei der geringsten Störung, der sogenannten Dekohärenz, aus ihrer Überlagerung geworfen werden. Da Sie das Qubit selbst nicht betrachten können, ist es eine Herausforderung, diese Fehler zu identifizieren und zu korrigieren.
Die Erstellung eines Quantencomputers mit extrem niedrigen Fehlerraten ist wichtig, um einen Quantencomputer zu erstellen, der praktisch und zuverlässig genug ist, um auf wichtige Daten zu vertrauen.
Verfolgung des Quantenvorteils durch Moores Gesetz
IBM beabsichtigt, QV als Leistungsmetrik zu verwenden, die die Branche verwenden kann, um den von IBM als Quantum Advantage bezeichneten Schwellenwert zu erreichen, bei dem Quantencomputeranwendungen wichtige und nützliche Aufgaben ausführen können, die klassische Computeranwendungen nicht ausführen können.
IBM hofft, innerhalb des nächsten Jahrzehnts einen Quantenvorteil zu erzielen, und glaubt, dass sie eine neue Anwendung für das Moore'sche Gesetz gefunden haben, nachdem das Moore'sche Gesetz in Bezug auf Siliziumtransistoren tot ist.
Gordon Moore, Mitbegründer von Intel, schlug 1965 vor, die Anzahl der Transistoren auf einem Siliziumchip jedes Jahr zu verdoppeln und später auf alle zwei Jahre zu ändern.
Genau das ist seit 1965 passiert, aber jetzt haben die Hersteller von Computerchips angekündigt, dass dies der Fall ist. physikalisch unmöglich um Transistoren kleiner zu machen als sie derzeit sind - was nur wenige Atome breit ist.
IBM sagt, dass es jedes Jahr die gleiche Verdoppelung der Leistung in ihren Quantencomputern gibt, und sie schlagen vor, dass ihr QV auch mehr oder weniger dem Moore'schen Gesetz folgt.
Dies bleibt abzuwarten, aber IBM setzt darauf, dass dies der Fall ist, und verwendet es als „Roadmap“, um irgendwann in den 2020er Jahren einen Quantenvorteil zu erzielen.