IBM发表433量子位元处理器 暗示美国可能管制量子技术出口

IBM表示，量子运算超越传统电脑的那一刻，可能很快就会到来。图为IBM QPU量子位元数量变化。IBM

继2021年127量子位元的Eagle量子处理器(QPU)以后，IBM再宣布成功开发出433量子位元的Osprey QPU，循着先前发布的量子运算蓝图迈出稳健的一步。

此外，作为量子领域的主要投入者之一，IBM就量子运算相关管制的问题与美国政府商讨，并表示量子技术未来可能受到出口管制。

Tom’s Hardware报导，IBM表示透过与全球伙伴及客户的合作，在软硬件以及与传统运算的整合等方面，持续推进量子技术的发展。对于即将到来的以量子技术为核心的超级运算时代，这些努力最终会被证明至关重要。

Osprey的推出，是2019年Falcon问世迄今，在单一芯片当中量子位元数提升幅度最大的一次，达到Eagle的3.4倍。

在IBM的发展蓝图当中，Osprey正好处于中间位置，其重要性不言可喻。IBM计划自2023年133量子位元Heron可扩充QPU开始，采行多颗QPU互连的方式。因此，Osprey在设计上，肯定不能只顾及量子位元数的多寡，品质也相当重要，以担起继往开来之责。

IBM形容Osprey的量子位元数量与品质之高，假设要以传统运算系统来模拟Osprey系统的量子位元运算态，其所需要的位元数，会比「整个宇宙存在的原子数」都要多。IBM表示，世人看到量子运算超越传统电脑的那一刻，可能会在几年之内就发生。

2023年开始采行的这种互连模式，固然比起过去的单芯片做法，能更轻易的提升量子位元数，但需要解决的问题，包括工作负载的分配方式，因为这会大大影响到效能。为此，IBM需要重新设计作为传统与量子运算间桥梁的控制电子子系统。IBM表示，透过调整量子稀释制冷机(dilution refrigerator，可将运算环境降至绝对零度)当中的量子位元控制机制，系统有了大幅度的改进。

在Osprey以前，IBM的量子系统是使用同轴电缆，来向运作中的量子位元传递微波控制信息，现在则改用有弹性的带状电缆，在占用较小空间的同时，还大幅提升流通量，控制密度提高70%。另一项控制子系统的重要改变，是FPGA效能的提升。FPGA因其灵活性而受到青睐，但IBM计划未来改用专为量子应用设计的ASIC，来控制量子位元，有望大幅提高能源效率。

作为革命性的科技，量子运算未来很可能颠覆现有的网络安全标准，而美国政府也持续探寻透过出口管制等方式，来限制国内取得量子与其他新兴技术的可能性。

根据彭博(Bloomberg)报导，IBM透露，在与美国政府的讨论当中，公司给出的建议是，如果要进行管制，应该针对的是量子运算可能的滥用，而非单纯按照运算能力来对技术进行限制。IBM指出，量子技术未来很可能成为出口管制等限制措施的对象，强调会持续积极与政府对话。

除了美国以外，IBM还在德国与日本等国建有量子基础建设，但不包括国内。IBM计划未来10年于纽约州哈德逊河谷(Hudson Valley)地区投资200亿美元，希望促进半导体设计与制造、大型电脑、混合云端、人工智能与量子运算等科技领域的发展。

责任编辑：张兴民