IBM 2025将推4,000量子位元级处理器

IBM近日发布2020年量子运算技术蓝图的更新版本，重点放在实现量子处理器(QPU)的可扩展性，计划在2025年推出拥有超过4,000量子位元(qubit)的QPU。蓝图中详细规划全新的模块化架构与网络，希望能够透过经典(classical)与量子通讯，进一步将系统提升至数万qubit的规模。

此外，IBM人工智能(AI)的发展策略有所转变，强调不能仅仅专注在突破「高远」(moonshot)的目标，因为这是实验室该做的研究；接下来要把公司营运重点放在AI能提供客户的「近在眼前」的价值，强调AI应用的普及，还有很长的路要走。

综合Tom’s Hardware与VentureBeat报导，IBM量子运算新蓝图的三大关键支柱，包括模块化可扩展的量子硬件、硬件运作所需的最佳化软件、与其他组织建立社群并合作推动成长。在其中扮演重要角色的IBM Qiskit Runtime软件平台，可帮助研究者与开发者减少经典运算与量子运算工作负载之间的落差。

IBM预期，至少到2024年以前，量子应用仍会停留在原型(prototype)阶段。新蓝图也增加未来将推出的几款QPU，包括2024年1,386 qubit以上的Flamingo，以及量子运算发展预计达到临界点的2025年，届时4,158 qubit的Kookaburra也将问世。

IBM最新一款QPU为2021年底推出的Eagle，仅127 qubit，至于在旧有蓝图中已经出现的2023年Condor，也仅有1,121 qubit。而Kookaburra之所以能够提升至接近4倍的qubit，靠的就是模块化扩展途径，即透过9颗量子芯片互连来达成，至于Flamingo则为3颗。此外，透过纠错技术的改进，增加实际可用qubit数量的途径，也会是关键所在。

在模块化技术上，IBM有几个挑战需要克服，第一是打造出能够在多个QPU之间进行经典通讯与平行运算的系统。IBM预期在这部分的努力成果，除了能够改善纠错技术，也可促进量子运算工作负载的协作。

IBM正在开发芯片等级的耦合器，让量子芯片之间能够进行短距离的通讯，这基本上就像超微(AMD)RDNA 3架构GPU采用的多芯片模块(MCM)封装形式，只是变成量子版本。好处是比较容易制造，但问题在于如何让各个芯片尽可能地彼此协调运作。这或许也是一个将传统半导体技术经验转用在新兴量子领域的可能案例。

为达到完全的可扩展性，IBM还要更进一步，将由多颗芯片组成的单一QPU，透过量子通讯技术进行QPU之间的连接，让整体系统达到服务器等级的能力。目前未知具体技术细节，但外界猜测，近来有所发展的量子光子科技，可能与此有关。

IBM同时宣布，将推出IBM Quantum Safe口令技术和谘询专业产品组合，在量子运算时代带来新形态的威胁之时，协助提升信息安全。作为另一个受到重点关注的新兴领域，有关未来的AI发展策略，IBM将着重在企业应用AI等能够提供客户短期价值的业务上。

举例来说，IBM与麦当劳合作发展顾客点餐自动化技术，以降低餐厅营运成本；其中涉及许多变量，包括必须考虑到餐点定制化的问题。另外，IBM也透过AI与信息科技的结合，以预测性而非事后反应的方式，协助提升生产效率。而在美国劳动力短缺的情况下，这样的应用益显切身相关。

IBM决定不再如同过往一般，将太多心力放在高远目标的追求，CEOArvind Krishna以Watson Health为例说明，虽然相信当初订下的医疗保健应用AI目标，最终有部分会成真，但恐怕仍得再花上5年甚至10年才能有成果，毕竟前方有诸如生死伦理问题等困难挑战需要克服。

由于营运成绩不尽人意，在经过接近一年的谣传以后，IBM终于在2022年1月宣布，出售Watson Health事业部门的医疗保健数据与分析信息等资产。

责任编辑：朱原弘