劃重點
01IBM完成了位于美國紐約州波基普西的量子數(shù)據(jù)中心的最新擴建工程，使其成為全球擁有最多可用量子計算機的單一設(shè)施。
02該中心現(xiàn)擁有兩臺基于蒼鷺處理器的計算機，這些系統(tǒng)的性能較兩年前的量子計算機提升了16倍，速度提高了25倍。
03除此之外，IBM量子軟件堆棧Qiskit性能優(yōu)異，正在推動全球量子軟件和服務(wù)生態(tài)系統(tǒng)的形成。
04該公司還宣布開放其軟件堆棧，使用戶不必完全依賴其工具，目前支持六個第三方Qiskit功能。
05IBM計劃在全球范圍內(nèi)擴展其量子計算網(wǎng)絡(luò)，包括即將在德國埃寧根開放的第二個量子數(shù)據(jù)中心。
以上內(nèi)容由騰訊混元大模型生成，僅供參考
當(dāng)前，量子計算正逐漸成為推動創(chuàng)新的重要力量。近期，IBM 公司在量子計算硬件和軟件方面取得了新進展，為這一前沿領(lǐng)域的發(fā)展注入了新的活力。
該公司日前宣布，其完成了位于美國紐約州波基普西（Poughkeepsie）的量子數(shù)據(jù)中心的最新擴建工程。
該中心現(xiàn)已成為全球擁有最多可用量子計算機的單一設(shè)施。同時，這些設(shè)備是其通過云向全球客戶提供的十幾臺量子計算機中的一部分。
（來源：資料圖）
為了實現(xiàn)將實用量子計算推向全世界的使命，IBM 近年來一直堅持投資并部署先進的量子硬件架構(gòu)。2023 年底，它首次推出了量子蒼鷺（Heron）處理器，現(xiàn)已在波基普西的量子數(shù)據(jù)中心投入使用。
據(jù)介紹，基于蒼鷺處理器的系統(tǒng)通過云端提供服務(wù)，其性能較兩年前的量子計算機提升了 16 倍，速度提高了 25 倍。包括兩臺基于蒼鷺處理器的計算機在內(nèi)，其量子數(shù)據(jù)中心內(nèi)的系統(tǒng)都是“實際級”的。
所謂實用級，是指量子計算機運行量子電路的準(zhǔn)確性已經(jīng)超過了經(jīng)典計算機的模擬能力。這為全球用戶開辟了探索新的計算領(lǐng)域的可能性，推動了能夠釋放量子優(yōu)勢的新型量子算法的發(fā)現(xiàn)。
該公司量子計算部門副總裁杰伊甘貝塔（Jay Gambetta）表示：“自 2016 年 IBM 首次在云端提供量子計算機以來，我們在量子硬件和軟件方面不斷突破界限，建立了最大、性能最高的全球可訪問量子系統(tǒng)……我們將與 250 多個組織組成的網(wǎng)絡(luò)合作，加速量子計算領(lǐng)域的發(fā)現(xiàn)步伐。”
在軟件方面，其量子軟件堆棧 Qiskit 性能十分優(yōu)異，正在推動全球量子軟件和服務(wù)生態(tài)系統(tǒng)的形成。
最近，該公司還宣布開放其軟件堆棧，使用戶不必完全依賴其工具。
目前，該公司支持六個第三方 Qiskit 功能，這些功能主要分為兩類：
第一類，獨立應(yīng)用程序。
面向無量子計算編程專業(yè)知識的用戶，提供問題解決方案。例如，計算分子基態(tài)能量和執(zhí)行優(yōu)化。
第二類，能夠提高現(xiàn)有量子硬件性能的工具。
這些工具旨在處理量子計算中常見的錯誤問題。
它們可以通過兩種方式處理錯誤。一是通過設(shè)計電路來避免最可能產(chǎn)生錯誤的情況，二是檢查算法的最終狀態(tài)，評估是否可能發(fā)生錯誤并進行相應(yīng)調(diào)整。
（來源：資料圖）
第三方公司比如 Q-CTRL、QEDMA、Algorithmiq 和 QunaSys，正在為 Qiskit 功能目錄提供各種工具和服務(wù)。
這些工具旨在簡化構(gòu)建和運行實用級量子算法的過程，或?qū)閷崿F(xiàn)真正有用的量子計算打開大門。
Q-CTRL 的 CEO 邁克爾比爾楚克（Michael Biercuk）表示：“我們構(gòu)建的軟件專注于從最低級別的硬件操作（我們稱之為量子固件）到編譯和幫助用戶將問題映射到硬件上執(zhí)行的策略。（同時）我們專注于應(yīng)對處理器內(nèi)部可能發(fā)生的各種錯誤。”
QEDMA 的 CEO 阿西夫西奈（Asif Sinay）補充道：“當(dāng)有人向我們發(fā)送算法時，我們只關(guān)注他將要運行的特定門，然后根據(jù)他發(fā)送給我們的東西進行分析。有時可以壓縮算法，可以在算法內(nèi)部做一些改變。”
甘貝塔表示，他和公司同事最近做的事情之一是用 Rust 重寫 Qiskit 堆棧。人們期望編譯后的代碼能夠帶來更好的整體性能，而這可能也是該公司開發(fā)跨平臺基準(zhǔn)測試套件的動機。
該套件涉及到從算法的抽象表示生成量子電路，接著需要操縱和優(yōu)化電路，然后檢查生成的電路需要多少門操作（通常越少越好）以及轉(zhuǎn)換速度有多快。
該公司認為 Qiskit 在測試中表現(xiàn)非常出色，同時這些細節(jié)也讓我們得以一窺量子計算軟件堆棧領(lǐng)域的現(xiàn)狀，因為測試中包括了七種不同的軟件堆棧。
其中一個細節(jié)是，構(gòu)建量子電路并不會耗費大量時間：大多數(shù)任務(wù)在一秒或更短的時間內(nèi)完成，即使是一個軟件包的最差結(jié)果也只花了一分鐘多一點的時間。不過，許多軟件包未能完成部分測試，因此依然存在一定的優(yōu)化空間。
未來，波基普西數(shù)據(jù)中心將繼續(xù)作為 IBM 量子網(wǎng)絡(luò)的全球中心，而公司也在擴展其全球系統(tǒng)隊列，包括即將在德國埃寧根開放的第二個量子數(shù)據(jù)中心。
除了量子計算，其還計劃在美國紐約州繼續(xù)培育更加廣泛的技術(shù)生態(tài)系統(tǒng)，以在半導(dǎo)體、混合云和 AI 領(lǐng)域釋放新的發(fā)現(xiàn)和機遇。
毫無疑問，隨著量子計算技術(shù)的不斷進步，人類正站在一個新的計算時代的門檻，量子計算的實用化進程正在加速。
雖然挑戰(zhàn)依然存在，但量子計算有望在未來幾年內(nèi)為各行各業(yè)帶來革命性的變化，解決當(dāng)前經(jīng)典計算難以應(yīng)對的復(fù)雜問題。
我們也期待隨著量子計算技術(shù)的進一步發(fā)展，能夠給科學(xué)研究、藥物發(fā)現(xiàn)和金融建模等領(lǐng)域帶來新的突破。
參考資料：
https://newsroom.ibm.com/2024-09-26-ibm-expands-quantum-data-center-in-poughkeepsie,-new-york-to-advance-algorithm-discovery-globally
https://arstechnica.com/science/2024/09/ibm-opens-its-quantum-computing-stack-to-third-parties/
排版：朵克斯
