2019-01-09 14:28:16 InfoQ

CES 2019 大會上，IBM 展示了全球首款專為科學家和企業設計的量子計算集成系統，稱為 IBM Q System One，此外，IBM 還計劃於 2019 年在紐約 Poughkeepsie 開設首個 IBM Q 量子計算中心。

IBM 展示商業量子計算機

在 CES 上，IBM 首席執行官 Ginni Rometty 發表主題演講，利用本次會議，這位藍色巨人突出了其研發和新技術商業化的能力。

IBM 一直是量子計算的先驅之一。量子計算有望超越傳統計算機，成為一種全新範式，但其問題在於它需要開發人員開發量子應用、持續的冷卻環境和新硬件架構。

這些挑戰意味著量子計算很可能通過服務或雲模型提供。雖然量子計算可能會部署在企業數據中心，但鑑於市場不成熟，投資回報將是個棘手的問題。Sutor 指出，在量子計算方面，到目前為止，所有成果都是基於雲的。

IBM 不斷探索量子計算，因為它能夠為多個行業解決一系列的問題。相比經典的計算方式，量子計算的不同點在於：

所有經典電子計算機是利用電子的自然行為來產生符合布爾邏輯的結果（對於任何兩個特定輸入狀態，一個特定輸出狀態）。這裡，基本交易單位是二進制數字（“位”），其狀態是 0 或 1。在傳統半導體中，這兩種狀態由晶體管內的低和高電壓表示。在量子計算機中，結構則完全不同。其註冊狀態的基本單位是量子位，在同一級別電存儲狀態為 0 或 1（實際上是 0 和 / 或 1）。量子計算不是通過晶體管，而是通過用彼此垂直的電場轟擊原子來獲得量子位，結果是離子有序排列，使之可以便利、均衡地分離。當這些離子的隔離空間足夠大時，做軌道運動的電子便成為內部地址，如果你願意的話，也可以成為量子位。

IBM Q 的外觀包括一個高 2.74 米（9 英尺），寬 2.74 米（9 英尺），厚 1.27 釐米（半英寸）的硼硅酸鹽玻璃密封外殼，可以使用“旋轉平移”毫不費力地打開，通過電機驅動，旋轉兩個移位軸的設計可以簡化系統的維護和升級過程，同時最大限度地減少停機時間，這也是 IBM Q 適用於可靠商業用途的一個創新。

另外，IBM Q 還有一系列獨立的鋁和鋼統一框架，以及解耦系統的低溫恆溫器，用於控制電子設備和外殼，有助於避免潛在的振動干擾，導致“相位抖動”和量子退相干。

IBM 的通用量子計算系統旨在使集成更加容易，以便應用於實際業務問題。IBM 想要解決的最大問題是採用模塊化方式升級量子系統。它的定製組件包括：

硬件設計足夠穩定，提供可預測的量子比特。
低溫工程使量子計算系統保持冷卻。
用於大規模控制量子位的電子設備。
用於量子計算固件處理升級和停機時間。

量子計算仍處於早期發展階段，但 IBM Q 量子計算中心通過業務和科學家的努力探索更多實際應用。IBM Q System One 最大的意義，可能是作為量子計算規模化的早期模板。

英國蘇塞克斯大學量子技術教授 Winfried Hensinger 評價道：“Q System One 更像是一塊墊腳石，而不是實用的量子計算機。“我不會把它當作一個突破，但這確實是實現量子計算商業化的關鍵步驟 **。”

IBM 於 2016 年 5 月推出了 Q 體驗（Q Experience），量子系統訪客已有 100,000 多人，並撰寫了 130 多篇第三方研究論文。IBM 的 Q Network 是一個商業和科學應用平臺，合作成員最近又增加了阿貢國家實驗室、CERN、埃克森美孚、費米實驗室和勞倫斯伯克利國家實驗室。

Sutor 表示，Q Network 和 Q Quantum Computational Center 代表了 IBM 進行量子計算商業化更為正式的計劃。例如，摩根大通（JP Morgan Chase）和戴姆勒（Daimler）等公司直接與 IBM 科學家就縮放算法等問題進行合作。