剛剛，在拉斯維加斯舉行的AWS re:Invent 2023大會上，AWS（亞馬遜網(wǎng)絡(luò)服務(wù)） 高級副總裁 Peter DeSantis 發(fā)表了主題演講的最后幾分鐘，量子計算占據(jù)了主導(dǎo)地位。
DeSantis 表示，新的超導(dǎo)量子芯片實現(xiàn)量子糾錯的效率是標(biāo)準(zhǔn)糾錯方法的6倍，商用量子計算機(jī)的到來可能比之前預(yù)計的更早。
01. 云服務(wù)的量子競賽
與許多大型云提供商一樣，AWS 押注于量子計算和量子網(wǎng)絡(luò)將成為先進(jìn)計算領(lǐng)域的重要參與者，盡管具體時間尚不清楚。
2019年，AWS與加州理工學(xué)院合作開設(shè)了AWS量子計算中心；該中心專注于 QPU 硬件開發(fā)以及糾錯技術(shù)的進(jìn)步。（除了提供工具和訪問第三方量子設(shè)備的 AWS Braket 門戶之外，AWS 還擁有其他與量子相關(guān)的開發(fā)中心。）
值得注意的是，同樣作為大型云提供商，近日，阿里巴巴停止了其量子計算研發(fā)，但AWS、谷歌、微軟、騰訊、百度等仍在繼續(xù)。
預(yù)計在早期，云提供商將成為用戶實際訪問第三方量子設(shè)備的主要途徑。
AWS 和微軟都沒有過多談?wù)撍麄兊膬?nèi)部 QPU 開發(fā)，而谷歌已經(jīng)提供對其設(shè)備的選擇性訪問一段時間了。
02.新QPU量子糾錯效率提升6倍
在宣傳 AWS 工作時，DeSantis表示：“讓您先睹為快，這是一個量子設(shè)備。這是一款定制設(shè)計的芯片，完全由我們的 AWS 量子團(tuán)隊內(nèi)部制造。該芯片的獨特之處在于它如何通過將位翻轉(zhuǎn)與相位翻轉(zhuǎn)分開來實現(xiàn)糾錯。借助此原型器件，我們能夠通過使用被動糾錯方法將位翻轉(zhuǎn)錯誤抑制 100 倍。這使我們能夠?qū)⒅鲃蛹m錯集中在那些相位翻轉(zhuǎn)上……通過結(jié)合這兩種方法，我們已經(jīng)證明，從理論上講，我們實現(xiàn)量子糾錯的效率是標(biāo)準(zhǔn)糾錯方法的六倍。”
圖｜最新量子芯片（來源：AWS）
DeSantis指出：“可以肯定的是，AWS 設(shè)備現(xiàn)在并不是您可以輕易訪問的。需要注意的是，我們?nèi)蕴幱诩m錯量子計算機(jī)之旅的早期階段。采取的這一步驟是開發(fā)硬件高效且可擴(kuò)展的量子糾錯的重要組成部分，我們需要在量子計算機(jī)上解決有趣的問題。我們將很快分享有關(guān)這些實驗結(jié)果的更多細(xì)節(jié)。”
當(dāng)前的錯誤率在競爭的量子比特模式之間差異很大。DeSantis 引用“每 1000 次量子操作大約有一個錯誤”作為當(dāng)前的技術(shù)水平。
AWS 使用超導(dǎo)量子比特方法，從廣義上講，其減少錯誤的進(jìn)步基于實施所謂的“貓肘（cat cubit）”技術(shù)，初創(chuàng)公司 Alice & Bob等其他公司也在探索該技術(shù)。以下是 AWS 提供的更深層次的詳細(xì)信息：
“它使用一種特殊的基于振蕩器的量子比特，可以強(qiáng)烈抑制位翻轉(zhuǎn)錯誤，并且需要更簡單的外部糾錯碼來保護(hù)剩余的相位翻轉(zhuǎn)錯誤。對于實際系統(tǒng)來說，與量子糾錯相關(guān)的開銷估計可節(jié)省高達(dá) 6 倍。
“它基于超導(dǎo)量子電路技術(shù)，將量子比特“打印”在硅微芯片的表面上，使其物理量子比特的數(shù)量具有高度可擴(kuò)展性。這種可擴(kuò)展性允許人們通過向芯片添加更多物理量子比特來以指數(shù)方式抑制總邏輯錯誤率�；陬愃频幕谡袷幤鞯牧孔颖忍氐钠渌椒ㄒ蕾囉诖笮� 3D 諧振腔，需要手動將其拼湊在一起。”
圖｜Peter DeSantis展示最新量子芯片（來源：AWS）
03.新產(chǎn)品 Braket Direct助力訪問量子硬件
AWS 還宣布為其 Braket 門戶推出一項新產(chǎn)品 Braket Direct，該計劃擴(kuò)展了客戶訪問量子硬件的方式。以下是昨天發(fā)布的 AWS博客中摘錄的描述：
“您可以使用 Braket Direct 在 IonQ Aria、QuEra Aquila 和 Rigetti Aspen-M-3 設(shè)備上預(yù)留整個專用機(jī)器一段時間，以運行最復(fù)雜、長時間運行、時間敏感的工作負(fù)載，或進(jìn)行現(xiàn)場直播培訓(xùn)研討會和黑客馬拉松等活動，您只需支付預(yù)訂的費用。
“為了進(jìn)一步研究，您現(xiàn)在可以通過免費辦公時間或一對一的實際預(yù)訂準(zhǔn)備課程直接與 Braket 的專家互動。為了進(jìn)行更深入的研究合作，您可以與量子硬件提供商的專家聯(lián)系，例如 IonQ、 Oxford Quantum Circuits、 QuEra、 Rigetti或 Amazon Quantum Solutions Lab（我們專門的專業(yè)服務(wù)團(tuán)隊）。
“最后，為了真正突破界限，您可以從IonQ 最高保真度的 30 量子比特 Forte 設(shè)備開始，獲得可用性有限或降低的實驗功能 。”
DeSantis指出，“你可能已經(jīng)看到今天正在生產(chǎn)具有數(shù)百甚至數(shù)千個量子比特的量子計算機(jī)。因此，為什么量子計算機(jī)還沒有開始改變世界是一個合理的問題。和很多事情一樣，你必須閱讀細(xì)則。量子計算機(jī)的細(xì)則表明它們噪音很大，而且容易出錯。”
DeSantis表示：“在生產(chǎn)環(huán)境中常規(guī)使用量子設(shè)備還需要數(shù)年時間，但可能比之前想象的更早。”
引用：
[1]https://www.twitch.tv/awsonair
[2]https://aws.amazon.com/cn/blogs/aws/top-announcements-of-aws-reinvent-2023/
[3]https://biz.crast.net/amazon-introduces-new-quantum-chip-to-reduce-errors/
聲明：此文出于傳遞更多信息。若有錯誤或侵權(quán)，請聯(lián)系
