在人工智能之后,量子计算迎来了“人造卫星”时刻

量子力学的梦 2024-08-12 03:01:09

总部位于剑桥的Riverlane生产了一种芯片,可以检测并纠正目前阻碍量子计算的错误。

量子计算有望在药物开发和应对气候变化方面取得改变社会的突破,在一条不起眼的英国商业街上,发动最新技术革命的竞赛正在加速。

总部位于剑桥的Riverlane的创始人史蒂夫·布里尔利(Steve Brierley)预测,该技术将在几年内取得“人造卫星”的突破。

“量子计算不会只是比以前的计算机稍微好一点,这将是向前迈出的一大步,”他说。

他的公司生产了世界上第一个专用的量子解码器芯片,该芯片可以检测并纠正目前阻碍该技术发展的错误。

“要实现该技术的不可思议的承诺,就需要在规模和可靠性方面发生巨大的变化,这需要可靠的纠错方案”,Google Quantum AI前量子计算负责人John Martinis解释说。

该公司周二宣布,它已经筹集了7500万美元的C轮融资,这通常是首次公开募股前的最后一轮风险资本融资,这表明了对Riverlane的工作和整个行业的信心。

“在接下来的两到三年内,我们将能够获得能够支持一百万次无错误操作的系统,”Riverlane量子科学副总裁Earl Campbell说。

他补充说,这是量子计算机应该能够比传统计算机更好地执行某些任务的阈值。

Brierley解释说,量子计算机“非常擅长模拟其他量子系统”,这意味着它们可以模拟粒子、原子和分子之间的相互作用。

这可能会为革命性的药物打开大门,并有望大幅提高肥料的制造效率,从而改变一个目前产生全球约2%CO的行业2排放。

它还为更高效的电池铺平了道路,这是应对气候变化的另一个关键武器。

Riverlane的创始人史蒂夫·布里尔利(Steve Brierley)表示,“量子计算不会只是比以前的计算机稍微好一点,而是向前迈出了一大步”

“精湛的控制”

与传统计算机相比,当机器扩大时,量子计算机可以利用的信息量呈指数级增长。

“我认为大多数人在 COVID 之后更熟悉指数,所以我们知道指数指数的东西会传播多快,”Campbell 在 Riverlane 的测试实验室内说,这是一个示波器和刨花板的巢穴。

在传统计算机中,数据以比特为单位存储,每个比特的值可以是 0 或 1,就像电灯开关可以“开”或“关”一样。

因此,一位可以表示两种状态,例如黑色或白色。

量子比特或“量子比特”更像是调光开关,其中一个可以存储 0 到 1 之间的所有值,这意味着光谱的所有颜色都可以在一个量子比特上表示。

但有一个问题。量子行为的奇特性意味着这些值必须被多次读取,并由复杂的算法进行处理,需要对量子比特进行“精细控制”。

量子比特也极易受到噪声产生的错误的影响,而解决这个问题的是“解锁有用量子计算的关键”,Brierley说。

谷歌、IBM、Microsoft和亚马逊等科技巨头都在投入巨资生成量子比特,并试图减少错误,要么通过屏蔽硬件,要么通过组合量子比特,然后使用算法来检测和纠正错误。

Riverland在C轮融资中筹集了7500万英镑(9600万美元),通常是首次公开募股前的最后一轮风险资本融资。

“超级刺激”

“这就像SSD(内存)卡的工作方式。它由有故障的组件构建而成,顶部具有主动纠错功能,“Brierley 说。

所有这些都增加了执行单个操作所需的组件数量和所需的时间。

“我们绝对不会使用量子计算机发送电子邮件,”Brierley解释说。

随着计算机变大,这些缺点以稳定的速度增长,而好处则呈上升曲线增加,这就解释了为什么它们在更大、更复杂的任务上效果更好。

“这意味着我们将能够解决原本无法解决的问题,”Brierley说。

Brierley说,虽然今天的量子计算机在被错误淹没之前只能执行大约1000次操作,但实际组件的质量已经“达到了物理量子比特足够好的程度”。

“所以这是一个非常激动人心的时刻。现在的挑战是扩大规模......并在系统中添加纠错功能,“他补充说。

这种进展,以及量子计算破解所有现有密码学和创造强大新材料的潜力,正在促使监管机构采取行动。

“肯定有人在争先恐后地了解技术领域的下一步发展。我们从人工智能中吸取教训非常重要,不要对这项技术感到惊讶,并尽早考虑这些影响将是什么,“Brierley说。

“我认为最终会围绕量子计算进行监管,因为它是一项非常重要的技术。我认为这是一项没有政府愿意排在第二位的技术。

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