英特尔不甘示弱，披露最新49量子比特芯片

　　【资讯】据悉，在拉斯维加斯举行的2018国际消费电子展（CES）上，英特尔发布了一款代号为Tangle Lake的，具有49个量子比特的超导量子测试芯片。这意味着，在量子计算这场竞赛中，英特尔已经走过了一个关键的里程碑：“量子霸权”（Quantum Supremacy）。

　　量子霸权是美国加州理工学院物理学家约翰·普瑞斯基尔所提出的：目前顶级的超级计算机能够完成成5到20个量子比特的量子计算机所做的事情，但超过49个左右量子比特后，量子计算机将开始超越现代传统计算机的极限。

　　作为参考，此前IBM的研究人员曾宣布，在2017年11月制造了一个50量子比特的量子芯片原型。与此类似，谷歌之前也谈到了在去年年底前实现49量子比特超导量子芯片的雄心壮志。

　　英特尔实验室副总裁兼董事总经理迈克尔?梅贝里(Michael Mayberry)从不同的角度向我们描述了量子霸权：“从科学的角度来看，50个左右的量子比特是一个很有趣的地方，因为这已经到了不能完全预测或模拟芯片的量子行为的地步。”

　　不过要实现量子计算的商业化，仍是一条漫长的道路。英特尔的路线图告诉我们，他们的研究人员将在5到7年内实现1000量子比特系统。听起来好像很多，但你应该清楚，许多专家认为量子计算机至少需要100万量子比特才能从商业角度来使用。

▲英特尔超导量子测试芯片——Tangle Lake

　　但是实用的量子计算也需要更多的量子比特阵列放。一个重要的步骤是实现“表层代码”（surface code）错误纠正，它需要检测和纠正单个量子比特的脆弱量子状态的中断。另一个步骤是弄清楚如何将软件算法映射到量子计算硬件。第三个关键问题涉及到工程的本地电子布局，以控制单个量子比特，并读出量子计算结果。

　　Tangle Lake芯片建立在这个英特尔早期工作的技术基础上—— 17量子比特阵列，用最小数量的量子比特来确保执行表面代码错误校正。英特尔还开发了封装技术，以防止无线电波对量子比特的干扰，并使用所谓的倒装芯片技术，使更小更密集的连接能够在芯片上获得信号。“我们关注的是一个完整的系统，而不仅仅是量子比特的多少，”Mayberry解释道。

　　超导量子比特架构包括超导金属环，需要极冷的温度，大约20毫开尔文(-273摄氏度)。英特尔的“延伸目标”是在未来的系统中提高操作温度。

　　总体而言，英特尔一直在押注于各种可能实现量子计算的路径。该巨头与QuTech和许多其他规模较小的公司建立了合作关系，为量子计算开发和测试不同的硬件或软件硬件配置。

　　除了量子计算之外，英特尔还在发展神经形态计算方面取得了稳步进展，其目的是模仿生物大脑的运作方式。在2018年的CES大会上，英特尔首席执行官Krzanich披露了关于Loihi的最新消息。Loihi是该公司的神经形态研究芯片，该芯片于2017年10月首次亮相。这种芯片专用于深度学习算法，已经主导了现代人工智能研究。

▲英特尔神经形态研究芯片Loihi

　　Mayberry说，Loihi将深度学习训练和对芯片的推理结合起来，以实现更快的计算和更高的功效。这很重要，因为深度学习算法通常需要一段时间来训练新的数据集，并从这个过程中做出新的推断。

　　英特尔的研究人员最近一直在测试Loihi芯片，通过对其进行训练，比如在几秒钟内识别出一小部分物体。Mayberry说，该公司还没有将神经形态芯片的功能推向极限。不过，他预计，如果能够让客户不需要额外的硬件修改就可以在Loihi芯片上运行他们的应用程序，那么在2到4年内，神经系统的计算产品可能会进入市场。

　　“量子和神经形态计算都不能取代通用计算。”Mayberry说。“但是它们会为其带来提升。”

（编辑：核心网）

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