微軟在本周二(9/10)舉行的量子世界大會(Quantum World Congress)上宣布,已與量子計算公司Quantinuum攜手建立了12個高度可靠的邏輯量子位元,並將與量子電腦開發商Atom Computing一同建置量子超級電腦。
量子位元(一般指的是物理量子位元)為量子運算中的基本運算單位,只是這些量子位元會拾取環境中的雜訊,彼此之間還會有不需要的互動,意謂著它們既不穩定也很容易出錯;於是科學家藉由量子糾錯技術,結合多個物理量子位元以形成錯誤率很低的邏輯量子位元。
現在微軟則將自家Azure Quantum的量子位元虛擬化系統部署至Quantinuum的H2離子阱量子電腦,建立了12個高度可靠的邏輯量子位元。今年4月時,雙方才宣布已利用30個物理量子位元建立了4個邏輯量子位元,不到半年就有了重大突破,而這些邏輯量子位元的錯誤率比物理量子位元低了800倍。
為了證明量子運算於化學應用上的用途,微軟與Quantinuum創造出兩個邏輯量子位元,以用來準備一個重要催化劑活性空間的基態,並進行測量,接著輸出測量結果並整合AI,以估算活性空間的基態能量。微軟說,這是超級電腦、AI及量子運算硬體首度共同解決科學問題。
除了Quantinuum之外,微軟亦宣布將與Atom Computing合作,目標是打造全球最強大的量子超級電腦,並以它來支援Azure Quantum服務。
微軟解釋,目前仍在探索各種量子位元架構,因此也在Atom Computing的第二代中性原子量子計算機上部署了Azure Quantum,該計算機可擁有超過1,200個物理量子位元,雙方也已共同創造了針對彼此系統最佳化、並可執行可靠運算的邏輯量子比特。
Atom Computing則說,該公司基於中性原子的硬體,以獨特的方式結合了實現量子糾錯所需的所有必要功能,而微軟則負責最佳化其糾錯程式碼,並針對各種容錯應用開發演算法。
總之,微軟認為,隨著量子硬體與軟體的進步,量子位元的數量及保真度便能持續增加,而能利用邏輯量子位元執行更深入也更複雜的量子運算,當擁有100個邏輯量子位元時,即有望實現科學量子優勢,協助解決某些全球最迫切的問題。