IBM宣布其最新的127量子比特(qubit)“鹰”处理器将在2021年IBM量子峰会上亮相，这是IBM展示量子硬件、软件和量子生态系统发展里程碑的年度活动。“鹰”处理器在利用基于量子物理的设备的巨大计算潜力方面取得了突破。它预示着硬件发展中量子电路无法在经典计算机上可靠地精确模拟的时刻。IBM还预览了下一代量子系统IBM Quantum System Two的计划。
量子计算利用亚原子水平上物质的基本量子特性，提供了大大提高计算能力的可能性。量子计算的基本计算单元是量子电路，将量子比特排列成量子门和测量。量子处理器拥有的量子比特越多，它所能运行的量子电路就越复杂、越有价值。
IBM最近发布了详细的量子计算路线图，包括缩放量子硬件以使复杂的量子电路达到量子优势的路径，量子系统可以在这一点上有意地超越它们的经典对手。Eagle是这条扩张道路上的最新一步。
IBM通过三个性能属性来衡量量子计算硬件的进步:规模、质量和速度。尺度是用量子处理器上的量子比特数来衡量的，它决定了量子电路可以运行的大小。质量是通过量子体积来衡量的，它描述了量子电路在真实量子设备上运行的精确程度。速度是通过每秒电路层操作数(CLOPS)来衡量的，这是IBM在2021年11月引入的一个度量标准，它捕获了运行由大量量子电路组成的实际计算的可行性。
127量子位Eagle处理器
“鹰”是IBM开发和部署的首款量子处理器，包含100多个可操作和连接的量子比特。此前，IBM在2020年发布了65量子位的“蜂鸟”处理器，在2019年发布了27量子位的“猎鹰”处理器。为了实现这一突破，IBM的研究人员在其现有量子处理器的基础上进行了创新，例如减少错误的量子比特排列设计和减少必要组件数量的架构。Eagle利用的最新技术将控制布线置于处理器内的多个物理层上，同时将量子位保持在单层上，从而可以显着增加量子位。
增加的量子比特数将允许用户在进行实验和运行应用程序时探索复杂程度的问题，例如优化机器学习或为从能源行业到药物发现过程等领域使用的最新分子和材料建模。“鹰”是第一个IBM量子处理器，其规模使得传统计算机无法可靠地模拟。事实上，在127量子位处理器上表示一种状态所需的经典比特的数量超过了今天超过75亿人的原子总数。
IBM高级副总裁兼研究总监Darío Gil博士说:“‘Eagle’处理器的到来是朝着量子计算机在有用应用中超越经典计算机的一天迈出的重要一步。”“量子计算有能力改变几乎每一个领域，并帮助我们解决我们这个时代最大的问题。这就是为什么IBM继续快速创新量子硬件和软件设计，为量子和经典工作负载建立相互授权的方法，并创建一个对量子产业增长至关重要的全球生态系统。”