近日，一篇詳細(xì)介紹目前量子計(jì)算算法領(lǐng)域進(jìn)展的綜述論文《Noisy intermediate-scale quantum algorithms含噪聲中等規(guī)模的量子算法》在國(guó)際物理綜述類頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊Reviews of Modern Physics（現(xiàn)代物理評(píng)論，RMP）上發(fā)表。
RMP是物理類綜述頂刊，在RMP上發(fā)表論文的難度要比發(fā)《Nature》和《Science》更高。一般認(rèn)為，在RMP上發(fā)表論文是學(xué)術(shù)地位的象征，也是一種終身榮譽(yù)。這些雜志僅接受邀請(qǐng)投稿，受邀專家一般都在各自研究領(lǐng)域取得了突出成績(jī)。
目前，量子計(jì)算學(xué)界存在一個(gè)共識(shí)：我們還處于在“含噪聲的中等規(guī)模量子( NISQ )時(shí)代”，“NISQ ”一詞由著名量子計(jì)算專家John Preskill在 2018年提出，它用于描述當(dāng)前量子計(jì)算硬件的技術(shù)狀態(tài)。而領(lǐng)先的量子處理器包含大約 50 到幾百個(gè)量子比特，但還無(wú)法達(dá)到容錯(cuò)能力，不足以從量子優(yōu)勢(shì)中持續(xù)獲利。
其中的“噪聲”是指大多數(shù)量子計(jì)算硬件對(duì)環(huán)境非常敏感，可能由于量子退相干而失去其量子狀態(tài)，從而在計(jì)算中引入各種錯(cuò)誤。而在 NISQ 時(shí)代，量子計(jì)算硬件的能力還無(wú)法持續(xù)對(duì)這些噪聲實(shí)現(xiàn)量子糾錯(cuò)，只能在有限的相干時(shí)間內(nèi)執(zhí)行不完美的操作。而“中等規(guī)模”是指與中等數(shù)量的量子比特和中等門保真度相關(guān)的量子體積。
值得注意的是，該論文在介紹NISQ算法的同時(shí)，指出科學(xué)家和工程師也在開(kāi)發(fā)混合量子計(jì)算平臺(tái)，試圖實(shí)現(xiàn)類似的功能。這些設(shè)備可能不一定具有通用量子門集，因?yàn)樵S多器件都是為解決特定問(wèn)題而構(gòu)建。其典型代表是相干伊辛機(jī)CIM，這也是最有力的競(jìng)爭(zhēng)者。
相干伊辛機(jī)（Coherent Ising Machine，CIM）是一種采用光量子的耗散式架構(gòu)的量子計(jì)算機(jī)。與超導(dǎo)、離子阱等使用邏輯門計(jì)算架構(gòu)的其他技術(shù)路線相比，采用量子失諧而不是量子糾纏作為計(jì)算資源，更加類似于人腦神經(jīng)突觸的工作模式，天然更適合于形成超大規(guī)模的量子神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，對(duì)環(huán)境噪聲和錯(cuò)誤有很強(qiáng)的抵抗力。
論文中也強(qiáng)調(diào)，CIM基于互耦合光學(xué)參數(shù)振蕩器，在解決困難的組合優(yōu)化問(wèn)題方面顯示出成功。最近，已經(jīng)證明這種機(jī)器的效率可以通過(guò)錯(cuò)誤檢測(cè)和校正反饋機(jī)制來(lái)提高。
據(jù)悉，作為非馮諾依曼計(jì)算架構(gòu)的量子計(jì)算機(jī)的代表，國(guó)際上已經(jīng)有不少企業(yè)、大學(xué)和研究機(jī)構(gòu)采用相干伊辛機(jī)CIM作為主要的量子計(jì)算研究方向，如NTT、NII、斯坦福大學(xué)、NASA、加州理工、馬里蘭、東京大學(xué)等。
作為國(guó)內(nèi)首家從事相干量子計(jì)算路線的高科技公司——玻色量子，專注于基于CIM技術(shù)的相干量子計(jì)算設(shè)備的研發(fā)和應(yīng)用落地。與經(jīng)典計(jì)算機(jī)相比，該技術(shù)路線具有更強(qiáng)大的并行信息處理能力，而特有的量子優(yōu)化優(yōu)勢(shì)有望解決經(jīng)典計(jì)算機(jī)無(wú)法解決的高復(fù)雜性問(wèn)題。玻色量子致力于量子計(jì)算的軟硬件全平臺(tái)研發(fā)，以實(shí)現(xiàn)“用量子重新定義AI”為目標(biāo)。
未來(lái)，玻色量子將持續(xù)專研實(shí)用型相干量子計(jì)算設(shè)備硬件及軟件的全棧研發(fā)和商業(yè)應(yīng)用落地，高效解決“人工智能+大數(shù)據(jù)+物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代”的算力需求，賦能千行百業(yè)。
