IBM公布量子路线图，称2023年将拥有1,000量子比特机

目前，该公司的量子处理器最高可达65量子位。它计划明年推出127量子比特处理器，并在2022年推出433量子比特机器。为了达到这一点，IBM还在建造一种全新的稀释冰箱来容纳这些更大的芯片，以及连接这些单元中的多个单元的技术，以构建一个类似于今天经典芯片中的多核架构的系统。

IBM的达里奥·吉尔(Dario Gil)告诉我，该公司宣布这一路线图是经过深思熟虑的选择，他将其比作半导体行业的诞生。

“如果你看一看建立一个行业所需的条件与做一个项目或做科学实验并推动一个领域向前发展需要做什么的区别，我们就会发现，我们需要做的是建立一个团队，在必须走到一起的文化方面，把三件事做得很好。这是一种科学文化，一种路线图文化，一种敏捷文化。“吉尔说。

他认为，要实现量子产业的最终目标，即建造一台大规模、容错的量子计算机，该公司可以走两条不同的道路。第一个更像是阿波罗计划，每个人都聚集在一起，花十年的时间解决一个问题，然后所有不同的部分聚集在一起，创造这个突破性的时刻。

“一种不同的哲学是说，‘你今天能做什么’，然后把能力发挥出来，”他说。“然后有用户驱动的反馈，这是一种敏捷的文化，作为一种机制，继续向社区交付，并以这种方式建立社区，你必须制定出进步的路线图。我们是后一种模式的坚定信仰者。同时，你还需要做科学研究，制定路线图，进行反馈，并把事情公之于众。“。

但他也认为，我们现在已经到了量子产业的一个新时刻。“我们已经到了总投资足够多的地步，开始建立协调机制和信号机制真的很重要，这样我们就不会严重不当分配资源，我们允许每个人都做自己的事情。”

他将其比作半导体行业的早期，当时每个人都在做所有的事情，但随着时间的推移，第三方供应商的生态系统如雨后春笋般涌现。今天，当公司引入像UV光刻这样的新技术时，IBM认为它今天正在为量子行业铺设的那种路线图有助于每个人协调他们的努力。

他还认为，这个行业已经到了复杂程度如此之高，以至于单个参与者不能再自己做所有事情的地步。反过来，这意味着生态系统中的各种参与者现在可以专注于专业化，并找出他们最擅长的是什么。

“你要这么做，你需要材料吗？定位技术呢？那么在这方面，你需要设备的专业知识。你是怎么做联轴器的？你们的包装是怎么做的？你怎么接线的？放大器、低温、室温电子设备，然后是整个软件堆栈，从下到上是怎么做的？一遍又一遍，一遍又一遍。所以你可以采取这样的方式，‘嗯，你知道，我们要做所有的事。’好的，好的，一开始，你需要做所有的事情来集成，但随着时间的推移，就像是，我们应该做同轴布线的生意吗？“。

我们今天已经看到了一些这样的情况，例如最近Q-CTRL和Quantum Machines之间的合作。

吉尔认为，2023年将是该行业的一个拐点，通往1121量子位机器的道路将推动整个堆栈的改进。在ibm试图执行的这些性能改进中，最重要和最雄心勃勃的是将错误率从今天的约1%降低到接近0.0001%的水平。但看看几年前它的机器所在的轨迹，这就是这条线指向的数字。

但这只是问题的一部分。正如吉尔所指出的，“随着你使用这项技术变得更加丰富和复杂，创新堆栈的每一层最终都会变得几乎像一个无限的领域。”半导体行业也是如此，量子行业可能更是如此。随着这些芯片变得越来越复杂，它们也变得更大-这意味着即使是IBM现在正在建造的10英尺长的冰箱也不能容纳超过100万个量子比特。在这一点上，你必须建立这些腔室之间的互连(因为当一个腔室单独冷却几乎需要14天时，你不可能真的以任何明显的速度进行实验和迭代)。建立吉尔所说的那种“量子内联网”绝非小事，而将是建造更大、互连的机器的关键。这只是仍然需要发明的众多领域中的一个-这些系统可能还需要十年的时间才能像预期的那样工作。

吉尔说：“我们正在并行追求所有这些战线。”“我们正在进行投资，着眼于设备和功能将在十年后出现的情况[…]。，因为当你有了这个问题而你才开始的时候，你永远不会到达那里。“。

虽然该公司-及其竞争对手-正在努力构建硬件，但在构建量子计算的软件堆栈方面也付出了大量努力。吉尔在这里强调的一件事是，现在是开始考虑量子算法和量子电路的时候了，即使在今天，它们在量子计算机上的表现仍然比经典机器差。事实上，吉尔希望开发人员更多地考虑电路，而不是量子比特。

“当(开发者)调用一个函数，现在它上云时，幕后会发生什么？将会有量子电路的图书馆，这些电路将会有大量的创新、创造力和知识产权。“吉尔解释说。然后，这些电路必须映射到正确的量子硬件，事实上，IBM在这里的愿景看起来不是针对单一类型的量子处理器，而是具有不同布局和拓扑的处理器。

吉尔说：“我们自己每天从外部世界运行的量子电路已经超过10亿条--每天超过10亿条。”“未来将是每天通过这些嵌入到软件应用程序中的云支持服务，在幕后的量子硬件上执行数万亿量子电路的地方。“