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『截然不同』硅谷封面｜谁能先造出世界最好量子计算机？IBM与谷歌展开量子大战( 五 )


这将需要一台“容错”量子计算机，它可以纠正错误，并像传统计算机一样无限期地运行。预期的解决方案将是创建冗余，即使数百个量子比特在共享量子态中作为一个量子比特运行。总的来说，它们可以纠正单个量子比特的错误。当每个量子比特“退化”时，它的邻居们就会把它带回来，继续参与到永不结束的相互复苏的循环中。
大多数人预测，需要多达1000个相连的量子比特才能达到这种稳定性，也就是说，要制造出一台拥有1000个量子比特能力的电脑，你实际上需要容纳100万个量子比特。尼文说，谷歌“保守地”估计，它可以在10年内构建拥有100万个量子比特的处理器，尽管有些重大的技术障碍需要克服，其中包括IBM可能仍有超越谷歌的优势。
到那时，很多事情可能已经改变了。目前谷歌和IBM使用的超导量子比特可能被证明是他们那个时代的真空管，被更稳定可靠的东西所取代。世界各地的研究人员都在试验各种制造量子比特的方法，虽然很少有先进到足以制造出可以工作的电脑的水平。Rigetti、IonQ或Quantum Circuit等竞争对手可能会在某项特定技术上发挥优势，超越更大的公司。
采用不同解决方案
谷歌和IBM使用的超导量子比特几乎是相同的，只有一个细微但可能至关重要的区别。在谷歌和IBM的量子计算机中，量子比特本身都是由微波脉冲控制的。微小的制造缺陷意味着，没有两个量子比特会对频率完全相同的脉冲做出响应。对此有两种解决方案：1）改变脉冲的频率，找到每个量子比特的最佳位置，就像努力抖动严重损毁的钥匙直到它打开锁。2）利用磁场将每个量子比特“调”到正确的频率。
IBM使用了第一种方法，谷歌则采用第二方案。每种方法都有优缺点：谷歌的可调量子比特工作得更快、更精确，但它们不太稳定，需要更多的电路。IBM的固定频率量子比特更稳定、更简单，但运行速度更慢。从技术角度来看，至少在目前这个阶段，这几乎是一场胜负难分的比赛。然而，就企业理念而言，这是谷歌和IBM之间的不同之处。或者更确切地说，这就是量子比特的特性。
谷歌选择了变得更灵活。尼文说：“总的来说，我们的理念更倾向于提高可控性，而不是牺牲人们通常寻找的数字。”另一方面，IBM选择了可靠性。吉尔说：“做一个局限于实验室的实验和发表一篇论文，与建立一个可靠性高达98%的系统，而且可以一直运行，这两者之间有着巨大的区别。”
现在，谷歌占据了优势。不过，随着机器变得更大，优势可能会转向IBM。每个量子比特由它自己单独的导线控制，可调量子比特需要一根额外的导线。弄清楚数千或数百万量子比特的线路将是两家公司面临的最艰巨技术挑战之一。IBM表示，这是他们采用固定频率量子比特的原因之一。谷歌团队的负责人马提尼斯说，过去三年里，他个人一直在努力寻找布线解决方案。他开玩笑说“这是一个如此重要的问题，我为此付出了努力。”
新的摩尔定律
IBM没有计算量子比特数量，而是追踪它所称的“量子体积”，这是一种测量计算机实际能处理的复杂程度的方法。它的目标是使这项衡量标准每年翻一番，这是著名“摩尔定律”的量子版本，IBM将其命名为甘贝塔定律”，以其首席量子理论家杰伊·甘贝塔的名字命名。到目前为止，这个定律已经保持住了三年。这和戈登·摩尔在1965年提出摩尔定律时的情况差不多。
『截然不同』硅谷封面｜谁能先造出世界最好量子计算机？IBM与谷歌展开量子大战
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但考虑到它们的规模和巨额财富，谷歌和IBM都有机会成为量子计算业务的重要参与者。企业将租用它们的机器来解决问题，就像它们目前从亚马逊、谷歌、IBM或微软租用基于云计算技术的数据存储和处理能力一样。物理学家和计算机科学家之间的战争将演变成商业服务部门和营销部门之间的竞争。
那么，哪家公司最有可能赢得这场比赛随着收入的下降，IBM可能比谷歌更有紧迫感。该公司从痛苦的经历中知道了缓慢进入市场需要付出的代价：去年夏天，IBM斥资340亿美元收购了开源云服务提供商红帽，这是它有史以来最昂贵的一笔收购，目的是在该领域赶上亚马逊和微软，扭转其财务命运。IBM将量子机器放到云端并从一开始就建立付费业务的战略，似乎是为了让它有个良好的开端。


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