IBM量子计算里程碑3月达成了一项与美国第一现场的部署,私营部门,IBM托管的量子计算机。IBM的量子系统,安装在克利夫兰诊所,是世界上第一个量子计算机是专门致力于医疗研究,目标是帮助克利夫兰诊所加速生物医学发现,根据IBM。
斯科特·布赫兹声明没有惊喜,企业咨询公司德勤全球量子计算铅。“IBM是领袖种族建立有用的、可伸缩的量子计算机,”他说。“他们的研究团队一直在努力构建软件,硬件,和供应商生态系统需要支持这些重要技术的长期发展。”
布赫兹,像大多数新兴的量子计算机市场的追随者,既高兴又惊讶于这个领域的快速进展。“事实证明,操纵单个原子做有用的工作温度更冷比外太空是一个非常复杂的工作,然而,我们共同进步,”他说。”与此同时,我们今天比较的量子计算机的结果超过六十年的世界上最聪明的头脑在今天的经典计算机,所以酒吧效用是非常,非常高。”
云对量子计算机的访问
自2016年以来,当IBM把第一个量子计算机网上供任何人使用,该公司已经建立了超过450000个用户提供的生态系统,通过云20多个量子计算机,奥利弗·戴尔说,IBM量子的首席技术官。
四年后,IBM发布了量子发展路线图,它概述了公司的工程师和开发人员如何推进量子场跨硬件和软件。“团队继续实现设定的目标在我们的路线图,”戴尔说。
对于许多观察家来说,IBM的进步似乎发生在量子飞跃。去年11月,量子部署IBM 433 -量子位的处理器。(存储的信息,一个量子位扮演类似的角色,但它的行为不同,由于它是基于量子特性)。
“今年晚些时候,我们将推出鹭处理器,我们的第一个模块处理器,”戴尔说。“模块化方法将允许快速扩展,一个到2025年超过4000个量子位的目标,”他预测。
组织参与内IBM量子网络,跨越广泛的行业,正在研究案例研究在多个领域,包括医疗、汽车、化工、金融、机器学习,,戴尔说。到目前为止,IBM安装IBM量子系统有一个系统在德国,日本和美国
100 -量子位的量子系统在地平线上
在接下来的两年中,IBM预计推出一个量子系统能够支持100个量子位和100门。“这应该足以开始一些示威的有限优于现有的经典机器,”巴克霍尔兹说。随着技术的进步,他预计IBM提供升级模型能够解决日益复杂的问题和更大的数据集。“最终,我们预计量子计算机打开新的机会很难想象今天,以同样的方式很难预见到今天的互联网在1990年代初。”
然而还有一个缺点量子computing-specifically能力完成分解的大量使用肖的算法,可以用来打破当前广泛使用的公钥加密方案。“大规模量子计算可用时,当前的加密技术将变得脆弱,”道格·塞勒说,技术研究和咨询公司合伙人研究小组。他警告说,这个漏洞将潜在的大规模违反跨平台使用TLS加密,如网站处理在线金融交易和系统存储个人医疗数据。
IBM是解决这一问题,银行在其能力显著提高量子计算技术、服务和安全通过IBM量子安全程序。/ 100研究和学术机构和100 - +全球主要企业参与IBM量子安全,造成用例和与该公司合作,理解量子在各自领域的重要性,塞勒说。
塞勒指出,IBM已经建立了一个大型团队内部和外部的资源集中在“crypto-agility,“量子网络安全的一面。“作为一个参与者NIST加密程序,侧重于建立算法提供某种形式的弹性对量子计算攻击,IBM是公认的领导人在这个空间”。
拨号状态,IBM的使命是使世界quantum-safe。“去年,NIST公布了前四个算法从量子黑客,保护数据和IBM致力于三个,”他说。“我们正在与企业和政府机构在全球范围内实现新的quantum-proof加密的数据。”
许多种族交付功能的量子计算机
种族加入IBM作为一个功能齐全的量子计算机生产商正在迅速升温。“有超过六个不同的方法建立量子计算机,有数十家公司参与,从创业到家喻户晓,“巴克霍尔兹说。
最大的竞争对手和潜在竞争对手包括凯捷,亚马逊网络服务,谷歌,和阿托斯。“阿托斯是一个较小的球员从预算角度但通过法国的公牛在量子系统在民族主义模型中,”塞勒说。“凯捷密切合作与IBM从硬件角度看,利用他们的生命科学和应用和发展专业专注于服务在量子,”他补充道。
塞勒指出,有超过110合并和收购在量子计算领域2018年1月至2022年7月。“这些都集中在特定的行业,则专注于材料,和其他类型的处理器用于创建量子计算机,”他解释说。“例如,IBM使用传统的超导方法而其他人正在使用被困的离子技术。”(被困离子量子位编码量子信息的电子能级离子悬浮在真空中。离子陷阱通常被视为比无电阻导电量子位更稳定)。
潜在客户量子计算
客户横跨多个领域探索量子计算的潜力,从政府到金融服务制药化学品制造业物流。“由于其广泛的适用性,随着技术变得越来越有能力,组织各种将开始使用量子计算机解决问题,”巴克霍尔兹说。“同样的gpu开始作为一种加速电脑游戏已经成为机器学习的基础,认为量子计算机将开始在已知的空间,随着时间的推移变得更加有用,无处不在。”
然而量子计算成为主流技术之前,它必须首先克服一些重要操作障碍,特别是意想不到的量子位之间的相互作用和环境——通常被称为噪声。量子位的能力维持一个叠加态可以崩溃由于噪声,显著降低性能。
戴尔宣称IBM的使命是给世界带来有用的量子计算。“我们的目标是提供应用程序与一个量子的优势:在商业或科学的计算任务相关性可以更有效地执行,成本效益,或者准确地使用比单独使用经典计算量子计算机。”He adds that developments are leading to an inflection point where quantum computers will be able to meaningfully outperform classical computers on problems of real value. "In other words, useful quantum computing."
量子计算机通常被认为是更擅长解决高度复杂的问题在较小的数据集。”之类的分子建模可以在一小部分的完成时间与标准和高性能计算(HPC)平台今天,”塞勒说。量子将允许加速复杂的研究规模没有见过的。“事实上,与标准和HPC结合使用时,它可以减少投放市场的时间年产品在特定的行业,”他说。
提供有用的量子计算这将是必要的,至少就目前而言,与古典结合量子技术的高性能超级计算在同一系统。“我们称之为“quantum-centric超级计算机”,”戴尔说。“我们的想法是,任何试图解决一个复杂问题可以利用量子技术不知道量子物理学的细节,就像他们可以利用传统资源今天不知道他们使用CPU或GPU的规格。”
早期采用者发现量子的优势
组织在IBM量子网络已经开展研究和案例研究,适用于他们的特定行业。在这些研究中,戴尔指出,IBM和半导体光刻技术和材料公司JSR用量子计算机模拟的关键化学过程制造的半导体。“这项研究是一个早期的例子对全球半导体产业与量子计算的应用化学工程努力解决一个问题,”他解释说。
除了量子硬件,戴尔表示,IBM开发人员也在研究智能软件有效地分配工作负载在量子和经典系统。IBM开发人员构建工作已经完成创建Qiskit运行时量子计算,该公司的集装箱服务和编程模型。
塞勒认为最有前途的用例将在生命科学、航空航天和国防解决这些行业所面临的复杂问题。“然而,我们已经看到商业产品开发和推进网络安全保护的能力在金融服务和能源,”他补充道。
从IBM的下一个什么?
IBM的游戏计划包括量子计算机通过量子位的进一步发展能力提高以及范围的改进,提高准确性,塞勒说。“长远来看,预计IBM成为一个领导者在这个空间,建立主导地位类似于IBM大型机平台当他们第一次成为可用的,”他预测。
戴尔说,IBM已经目标交付4000多量子位系统在2025年。“但我们不做,在一个巨大的处理器,”他说。“这是一个组合不同的芯片连接在一起通过古典技术以及短程和长程量子耦合。”
IBM的两个量子系统,该公司去年12月宣布,计划在今年年底前交货。系统支持多个处理器,以及系统相互联系的能力。“这将给我们的客户的灵活性提出了处理器和系统的组合最适合他们,”戴尔说。“这种模块化架构将迎来一个新时代的扩展和提供一个路径之外的100000个量子位和系统。”
展望未来可能的量子应用程序
布赫兹认为,重要的是要记住,量子计算机是一种全新的技术不先进版本的传统系统。“这可能需要一到两年的培训能够有效地使用量子计算机,所以组织需要提前计划,”他说。
领导人应该开始考虑量子计算如何融入他们的未来计划,布赫兹建议。考虑到技术的潜力和高调,那将是短视不评估可能的应用程序为了保持领先一步的竞争对手和内部同事。“你是否知道与否,有些人在你的组织中探索量子计算机的今天。”