IBM发布两款量子处理器，或将破解千年难题

11月13日，IBM正式发布了两款实验性量子芯片：Loon处理器与Nighthawk芯片。这一技术突破或将首次让机器能够遵循量子物理规律开展计算，有望攻克那些传统计算方式难以解决的复杂问题。

这不仅仅是一次技术革新，更可能预示着人类与“千年计算难题”之间的距离，已经缩短至可见的范围。

需要注意的是，“千年难题”并非时间意义上的整整一千年，而是象征人类自古以来对计算本质的不断追问：怎样才能让计算机像大自然一样进行并行思考？在有限的时间和能量条件下，如何重现复杂世界的无限变化？

传统计算机基于确定性的二进制逻辑运行，而现实世界遵循的却是量子叠加与概率的不确定规律。量子计算的出现，正是为了跨越这道认知的鸿沟。

IBM研究院总监杰伊·甘贝塔（Jay Gambetta）对此表示：“我们正在尝试做一件从未有人做到的事——让量子系统在不完美的条件下持续稳定运行。”

其中，Quantum Nighthawk是迄今为止最先进的量子处理器之一。其架构设计旨在与高性能量子软件协同工作，有望在明年实现量子优势。到那时，量子计算机解决问题的整体能力将超越所有仅使用经典方法的计算系统。

Nighthawk预计将在2025年底前交付给IBM用户。它将配备120个量子位（Qubit），通过218个下一代可调耦合器连接，耦合器数量比IBM Quantum Heron处理器增加了20%以上。

连接性的增强将使用户能够准确执行比IBM以往处理器复杂30%的电路，从而探索需要多达5000个双量子比特门的复杂计算任务。

IBM预计，Nighthawk的后续迭代将在2026年底前支持多达7500个双量子比特门，并在2028年进一步扩展至15000个。

另一款IBM Quantum Loon则首次展示了实现容错量子计算所需的所有关键处理器组件，为实现“容错量子计算机”奠定了重要基础。

“容错”是量子计算走出实验室所面临的最大挑战。它要求系统即使在存在计算误差的情况下，也能通过自我修正保持结果的准确性。

Loon处理器首次展示了可扩展、实用的高效量子纠错所需组件，包括引入多层高质量、低损耗的布线层来实现远程量子位物理连接，以及在计算之间重置量子位的核心技术。

IBM首席执行官阿尔温德·克里希纳（Arvind Krishna）对此评论道：“如果说人工智能让计算系统学会了如何思考，那么量子计算将让计算科学学会如何演绎未来。”