去年IBM开发出了具有5位量子比特的量子计算机后，就把它提供出来作为量子计算云服务，供研究者使用。近日，IBM宣布发布新型的20位量子比特的量子计算机，同样作为云服务对外提供，并且是正式商业化的产品。仅仅用了18个月的时间就实现了如此显著的规格提升，而且还快速商业化了，这一速度可谓惊人。
IBM同时表示他们的研究人员们已经成功开发出了一台50位量子比特的原型机。这可以算是量子计算机重要的里程碑，以往观点认为达到50位量子比特的量子计算机就可以模拟传统计算机的所有操作。不过目前按并不知道50位量子比特的量子计算机何时能作为商业产品上线。
IBM最早的量子计算机是免费为这一领域的研究者提供的，初步建立了自己的生态，也为量子编程、量子计算的使用者提供了平台。如今的20位的量子计算机已经是正式的商业化计算服务了。它会在年底前正式上线。
IBM AI及IBM Q的研发副总裁Dario Gil表示，从5增加到20的量子比特数目仅仅是故事的一部分。量子比特的数目越多，它们之间互动产生“纠缠”的这一过程就越复杂。越多的量子比特数目就有越高的错误率，所以高错误率的20位量子计算机可能计算能力还不如低错误率的5位量子计算机。而IBM的研究人员们想方设法在较低的错误率下实现了20位的量子计算机，这对这方面的研究者来说能够起到很大帮助。“更多的量子位数目和更低的错误率，它们可以合力解决更多的问题”，Dario Gil说。
处理量子状态时遇到的另一个问题是，它们保持相干态的时间非常短。这就意味着在量子比特坍缩到传统计算中的0和1状态之前只有一个很短的时间窗口可以进行操作或者测量。这个时间有多短呢，当研究人员们在上世纪90年代刚刚开始研究这个问题时，相干状态只能持续级几纳秒（1纳秒=10-9秒）。即便发展到去年，研究人员们也只做到了在5位量子计算机上把相干时间延长到47到50微秒之间（1微秒=10-6秒）。虽然听起来还是很短，但确实是一项巨大的飞跃。
量子计算的最终目标是一个带有容错性的通用计算系统，它应当能够自动修复错误，并且有不受限制的相干时间。“我们追求的圣杯是一个容错的通用计算系统。今天，我们创造出了近似通用的系统，这意味着它可以运行任意的操作以及程序。不过它还是‘近似’的，所以我们还需要忍受错误以及在有限的时间窗口内做计算操作。”Dario Gil解释道。
在他看来，这是一个不断升级、小步前进的过程，这天的消息宣布也就只是过程中的一步，但他相信即便是今天可以做到的这一小部分就已经具有强大的力量。伴随着这天的量子计算云服务发布以及IBM为量子计算编程SDK QISkit 做出的改进，他们可以不断地改进这一技术。技术进步不是一天两天的事情，不过企业、政府、大学以及相关的组织都在进行相关的研究，共同寻找用来解决实际问题中的应用方式。（IBM当然不是唯一一家在这方面做研究的公司）
IBM认为，随着技术发展以及有更多的人理解相关技术，量子计算可以更多地在药品研究、材料科学这样的应用领域中发挥作用。同时IBM也在为这项技术的负面作用提前做出预防，比如用量子计算破解传统计算机中的加密数据。Dario Gil说他们正在与标准制定者共同合作，尝试制订后量子计算时代的加密算法。虽然离达成这个目标还有相当的距离，他们必然很清楚这些问题的重要程度，并且尽最大努力减轻它们。
本文作者：杨晓凡
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