《以色列首台采用超导技术的量子计算机问世》

  • 来源专题:光电情报网信息监测服务平台
  • 编译者: 胡思思
  • 发布时间:2024-12-18
  • 12月17日,以色列首台采用先进超导技术的国产量子计算机现已投入使用。这台20量子比特量子计算机是在以色列创新局、以色列航空工业公司 (IAI)、希伯来大学和该大学的技术转让公司 Yissum 的领导下开发的。此次合作建立了基于超导的量子计算机基础设施以及强大的开发和集成环境。这些进步标志着以色列的战略知识基础,支持国防和民用应用。

    近年来,随着该领域的突破性发现,全球“量子霸权”竞赛加速。现在,以色列是建设量子基础设施和计算机的领先国家之一,这些基础设施和计算机有望彻底改变研究、国防、工业等领域的计算能力。以色列人工智能研究院在量子研究方面投入了大量资源,随着以色列首台蓝白量子计算机的推出,以色列已成为该领域的主要参与者。量子 QHIPU 的量子计算机实验室将专注于超导量子计算机的设计、模拟、集成和实际应用的调整。这项工作包括与全球公司和研究机构的合作,使以色列处于量子计算的前沿。政府、学术界和工业界之间的紧密协调为以色列提供了显著的国际竞争优势,并巩固了以色列在量子技术领域的领先地位。

    希伯来大学校长 Yishai Fraenkel表示:“参与这项雄心勃勃的项目的研究团队是希伯来大学最优秀的团队之一。该项目的协作性和多学科性将为研究带来重要成果,并提升以色列的科学技术地位。希伯来大学即将迎来 100 周年校庆,这一成就与我们的创校使命相一致:从 1925 年在耶路撒冷的 Mount Scopus 校区建立以色列第一家科学研究机构,到推出该国第一台量子计算机。”

    以色列航空航天工业公司首席执行官 Boaz Levy补充道:“量子技术将从根本上提升人类在各个领域的能力。IAI 很自豪能够带领以色列成为全球量子强国。近年来,IAI 在机器人、自主、网络安全和人工智能方面开展了多项计划,并将其整合到我们的业务线中,其中一些计划是与初创公司和学术界合作开展的。维持以色列国防工业的实力依赖于学术界、初创公司、工业界和政府机构之间的合作。技术在学术界学习并应用于工业界,成为以色列强大的力量倍增器。为了在未来的战场上取得胜利,以色列需要先进的技术。IAI 的使命是领先对手一步,预测新出现的威胁,并在这些威胁成为现实之前制定解决方案。

    以色列创新局首席执行官德罗尔·宾表示:“尽管量子计算机的发展还有很长的路要走,但它具有巨大的技术潜力,可以提高人类现有的计算能力,以前所未有的规模加速研发进程。这种能力将对科学和全球高科技产业产生巨大影响。作为世界创新领导者,以色列必须始终站在这些发展的前沿。以色列首台量子计算机的问世是一个重要的里程碑。这不是一项孤立的举措,而是以色列创新局领导的广泛战略的一部分,旨在推动各个领域的突破性技术。我们今年早些时候在特拉维夫启动的量子计算研发实验室是以色列研发基础设施的重要组成部分。所有这些努力都是全国量子计算战略计划的一部分,旨在保持以色列的技术领先地位,保持以色列高科技产业的竞争优势,实现持续的经济增长。

  • 原文来源:http://quantumwire.com/article/17344824112446.html
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    • 量子计算机,已成为引发激烈角逐的科技前沿。而且,相关竞争有愈演愈烈之势。   最近引发强烈关注的,是两大科技巨头在此领域的进展:IBM于上月宣布,将于今年10月中旬正式发布拥有53个量子比特的可商用量子计算机;随后,谷歌研发团队在一篇论文中透露,已首次实现量子霸权。   与经典计算机大不相同   据外媒报道,IBM即将发布的53个量子比特的量子计算机,将通过云端向客户开放。   这个量子计算机系统将成为IBM位于美国纽约州的新量子计算中心的一部分。该中心拥有5台20个量子比特的量子计算机,并计划于10月增加至14台。IBM承诺,将对外开放95%的量子计算机的服务。   上世纪90年代,很多研发量子计算机的科学家,被认为是在“骗人”。如今,量子计算机已成为炙手可热的前沿科技领域,它的发展前景也被众多科技公司看好。   那么,到底什么是量子计算机?   “量子计算机从底层到运算模式都与经典计算机完全不同。”中国科学院物理研究所研究员、固态量子信息与计算实验室主任范桁介绍道,量子计算机遵循量子力学原理,以量子比特为基本量子信息单元,以量子纠缠、相干叠加为特色,以解决实用和科学问题为目标。   举个简单的例子,经典计算机的最基本单元是由0和1组成的比特,量子比特则既可以是0,也可以是1,包含的信息量更大。   “量子计算实现的必要条件包括可扩展、可初始化、长相干等等。”范桁说,其中可扩展性即增加量子比特数目,可实现大规模量子计算;而长相干时间即量子态保持量子相干,能用于逻辑运算。   从用途来看,量子计算机又可以划分为专用和通用两种类型。专用计算机可以解决特定的问题,但不适用于解决所有问题;通用量子计算机能解决的问题则更多。   在量子计算机的相关竞争中,量子霸权特别受到关注。   怎么才算实现了量子霸权?业界通常认为,量子霸权是指量子计算机如果在某个问题上的计算能力超过最强大的传统计算机,就实现了相对传统计算机的“霸权”。业界认为,如能有效操纵50个左右的量子比特,就能实现量子霸权。   据外媒报道,谷歌用来实现量子霸权的量子计算机就拥有53个量子比特。   介于能否解决现实问题边缘   总体而言,现在量子计算机的发展处于什么水平?   “50个左右量子比特的量子计算机,介于能够解决现实问题和不能解决现实问题的边缘。”中国科学技术大学中国科学院量子信息重点实验室韩正甫教授在接受科技日报记者采访时回答道,短时间内,让现有量子计算机去解决现实问题虽有难度,但并非不可能。   在韩正甫看来,量子计算机的未来发展趋势是非常明确的:首先要把量子计算机架构出来;接下来是增加量子比特数量,提高量子比特质量;之后,量子计算机相关应用软件也将成为核心竞争点。   “量子计算机的研发工作目前面临多个核心难题。”韩正甫说。   这些难题一方面涉及保真度,即量子计算机在计算时产生的误差可能有多大。误差越大,保真度就越小。如果保真度小到一定程度,计算结果就会不可信,量子计算机也就失去了存在的意义。所以必须保证保真度达到一定水平。   另一方面是量子相干性的保持。因为量子计算机在计算过程中,必须保持所有量子比特是互相纠缠的,但外部环境干扰会消磨量子的相干性。因此,必须寻找方法让量子相干性保持时间更长一些,从而在量子相干性消失之前,将计算任务执行完。   “目前量子计算机的算法比较少,这或会影响未来量子计算机的应用前景。”范桁指出。   不过韩正甫却给出不同观点。他认为,目前量子计算机领域主要有两类算法,如果量子计算机能够成立的话,这两类算法的应用面已经比较广,并足够让我们解决很多问题。   “当然,如果有更多新算法,就可以解决更多问题,那将更好。” 韩正甫说。   对于量子计算机到底会用什么材料来做,范桁介绍,科研人员仍在不断尝试,目前有多种可能,比如用超导材料、光子材料、原子材料等。无论采用哪种材料,核心原则是适于量子计算机的运行规律。   盲人摸象般探索前行   韩正甫把量子计算机的研发比作“盲人摸象”。   “研发量子计算机就相当于,把现在的经典计算机从头做起,整个再做一遍,材料、硬件、软件、算法等所有环节都要重新考虑。”韩正甫解释道,与此同时,没有任何案例可以借鉴,谁也不知道如何做才能成功,所以各个研发团队只能探索着往前走。   更不要说,研发过程中还会受到量子性质的种种限制,以及各种现实研发条件的限制。   尽管如此,量子计算机诱人的应用前景,仍令人垂涎。   “未来,量子计算机在人工智能、大数据处理、信息搜索、生物制药、物流优化等领域都可以发挥重要作用。”范桁说,以生物制药领域为例,量子计算机能更好地模拟生物反应所涉及的量子过程。   多位业内人士告诉科技日报记者,目前国外的谷歌、IBM、Deep-Wave等公司正在大力研发量子计算机,国内的阿里巴巴、腾讯、华为等企业也成立了量子计算机的研发团队。   从国家层面来看,量子信息技术也受到前所未有的重视。   2018年,美国国会通过了“国家量子倡议法案”。依据该法案,美国将实施国家量子倡议项目,目标是在未来10年加速发展量子信息科学及其技术应用。该法案规定,美国总统必须成立国家量子倡议咨询委员会,以掌握国家量子倡议项目以及量子信息科学技术领域的进展。   欧盟委员会则在2018年宣布了“量子旗舰计划”,预计今后10年在量子研发领域投入10亿欧元。该计划的目标之一是巩固和扩大欧洲在量子技术研发领域的领先地位。   中国也对量子通信和量子计算机的技术研发十分重视。其中量子通信和量子计算机已被列入“科技创新2030—重大项目”。据相关报道,量子信息科学国家实验室的建设工作也正在推进。   “如果今后50年是量子计算机的时代,而在量子计算机领域没有相关核心技术的话,肯定将会受制于人,因此这个领域的竞争是谁也输不起的。”范桁说。
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    • 来源专题:光电情报网信息监测服务平台
    • 编译者:胡思思
    • 发布时间:2024-11-06
    • 延世大学与IBM合作建立的韩国首个量子计算中心将于11月20日正式投入使用。据悉,该中心配备了一台具有127个量子比特的IBM Quantum System One量子计算机。该中心的启用意味着韩国正式成为了继美国、德国、日本和加拿大之后,第五个拥有IBM量子计算中心的国家。 延世大学建立了韩国首个量子计算中心,其特色是一台性能卓越的 127 量子比特 IBM 量子计算机。这台尖端量子处理器位于一个三米玻璃立方体内,冷却至接近绝对零度(?273°C),是 IBM 在美国以外安装的最强大的机器。量子计算中心目前处于试运行阶段,将于 11 月 20 日正式开放,届时计算机将全面运行。该大学量子业务部门负责人 Cheong Jae-ho 表示:“这标志着韩国成为量子计算中心的里程碑。”他补充道:“我们将专注于与业界合作,培养量子技术人才。” 延世大学首次在韩国推出超过 100 个量子比特的量子计算机,这是实现有意义的研究应用的关键门槛。到目前为止,韩国只拥有最高性能为 20 个量子比特的实验性量子计算机。这款高性能量子计算机的问世有望开启韩国量子计算的新时代,使研究人员能够更迅速、更方便地利用先进技术。 量子计算被视为一项改变游戏规则的技术,有望超越最好的超级计算机。谷歌的 53 量子比特量子计算机在 200 秒内完成了超级计算机需要 10,000 年才能完成的计算。延世大学最近收购了韩国第一台 127 量子比特量子计算机,这让科学界兴奋不已。量子计算机在密码学等领域尤其强大,可以执行大规模并行计算。一些专家认为,传统计算机需要 1 亿年才能解决的问题,量子计算机只需一分钟即可解决。然而,由于这些说法尚未通过实际演示得到证实,因此需要进一步研究才能实现商业化。 延世大学计划将其量子研究重点放在生物技术应用上。Cheong 指出:“量子计算可以帮助预测药物结构,并大大缩短识别有前景的新药的时间。”业内专家认为,量子计算可以将新药开发所需的时间从通常的 10 到 15 年缩短一半以上。 在量子计算中心附近,正在建设一个量子研究综合体,用于监督 IBM 量子技术的整合并促进产学研合作。量子计算中心和研究综合体合二为一后将占地 8,500 平方米。延世大学计划为企业提供利用量子计算的办公空间,支持企业和学术研究人员之间的联合项目。“企业将提出他们希望解决的挑战,研究人员将与他们合作,利用量子计算设计解决方案,”Cheong 说道。该中心位于松岛,这里拥有三星生物制剂和 Celltrion 等大型生物技术公司,预计将在韩国生物技术领域产生协同效应。 国内研究人员也将更快地获得量子资源。由于缺乏本地可用的商用级量子计算机,大多数韩国机构都依赖外国供应商的云服务,通常要支付高额费用,而且要面临两到三天的延迟。“许多大公司一直在支付高额费用来访问美国的量子云,”Cheong 说。随着延世大学的量子计算机专门面向国内用户,这些等待时间预计将大幅减少。