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2020年12月07日 | 量子计算：需要至少数百万个量子位， 4大挑战不可忽视
2020-12-07 来源：EEWORLD
量子计算是用量子比特相互纠缠实现性能的指数级提升，可以实现并行的大量计算。这也让量子计算可以解决很多经典计算机难以解决的问题。
其中决定量子计算性能的就是量子位。何谓量子位？
在2020 年英特尔研究院开放日上，据英特尔高级首席工程师、英特尔研究院量子应用与架构总监Anne Matsuura介绍，这就好比旋转的硬币，两枚旋转的硬币，也就是两个量子位相互纠缠。现在可以同时出现四种状态。推而广之，n 个量子位就表示同时出现2的n次方种状态。量子计算机的计算能力随着量子位数量的增加呈指数级增长趋势。
但很遗憾，量子位是个“娇气包”，寿命很短，任何噪音或干扰都会导致信息丢失。所以实际上，这就需要数十万甚至数百万个高质量量子位，才能制造一台商用级量子计算机。换句话说，量子需要具备可扩展性，才能用于实际应用。
提到了量子计算发展的四大挑战：
1. 提升量子位的质量
2. 量子位控制
3. 纠错，全面纠错需要数十个量子位形成一个逻辑量子位，目前英特尔正在开发抗噪量子算法和错误抑制技术，帮助在目前的小型量子位系统上运行这些算法。
4. 可扩展的全栈量子计算机，由于量子计算是一种全新的计算类型，运行程序的方式完全不同，因此我们需要开发量子专用的软件、硬件和应用。
可扩展性是量子计算的最大难点之一，英特尔近期推出的第二代低温控制芯片Horse Ridge II，Horse Ridge II支持增强的功能和更高集成度，以实现对量子系统的有效控制。新功能包括操纵和读取量子位态的能力，以及多个量子位纠缠所需的多个栅极电位的控制能力。英特尔表示，这标志着英特尔在突破量子计算可扩展性方面取得又一个里程碑，向着量子实用性愿景迈出关键一步。
英特尔一直是“量子实用性”的代言人，此次发布的新量子位控制芯片是英特尔在量子实用性上的又一个新的里程碑。简化了量子系统从而改善量子位性能，提供了量子计算在真正商业应用中的重要基础。
史海拾趣
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