IBM展示其最新的量子计算机IBMQSystemOne的模型

（原标题：IBM 最新的量子计算机是 20 量子比特的艺术品）

网易科技讯 1月9日消息，据外媒报道，在2019年国际消费电子展（CES）上，IBM展示了其最新款量子计算机IBM Q System One的模型。它装在一个 2.3 米高的玻璃框架中，看起来像一件艺术品。

去年的这个时候，IBM 为 CES 推出了 50 量子比特的量子计算机。这台机器当时的外观特别引人注目：错综复杂的管道让它看起来像一盏蒸汽朋克吊灯。由于整个系统过于复杂，IBM 将笨重的冷却和电源管理组件留在了家中。整个系统位于纽约的一个研究实验室，占据了一个大房间。 IBM 量子生态系统和战略副总裁 Bob Sutor 表示，该机器功能齐全，但设计不完美。

“想象一辆去掉闪亮外观的汽车，”Souter 说模拟电子技术基础第四版思考题，“然后将电池移到一边。电子设备并未紧密集成到动力系统中，而是被拆卸并散布在汽车周围。大约。从功能上讲，这辆车可能仍然有用。但总的来说，设计不是很好，是吗？”

大约一年前，IBM 开始打造一个完全集成的系统：它是模块化的、易于升级的，并且针对量子计算进行了优化。在 2019 年 CES 上，IBM 揭开了其量子计算机 IBM Q System One 的面纱。

看起来不错。

IBM Q System One 的所有组件都安装在一个 2.7 米高的立方体中，该立方体由半英寸厚的玻璃制成。它的前后“门”可以同时打开，工程师可以操作前面的量子计算机，以及隐藏在其后面的各种冷却和控制模块。由于同时打开两扇门会导致立方体倾斜，因此玻璃立方体的整个周边都用铝和钢框架加固。这种美观的配置最大限度地提高了量子计算机的结构完整性，同时最大限度地减少了其他潜在的干扰，例如振动。

量子计算机的外观是由工业设计公司 Map Project Office 与 Universal 设计工作室合作构思的。 Map Project Office 曾与 Sonos、Honda 和 Kano 等世界知名公司合作，而 Universal Design Studio 是一家总部位于伦敦的建筑和室内设计公司。该玻璃立方体由米兰制造商 Goppion 设计，该制造商为卢浮宫的蒙娜丽莎、伦敦塔的皇冠珠宝等设计了高端展示柜。

所以说这台量子计算机看起来像一件艺术品也就不足为奇了。

玻璃外壳让 IBM 能够严格控制量子计算机的内部温度。这对于必须保持在绝对零附近的电路板上的量子芯片和辅助电子设备至关重要。振动或温度的任何意外变化都可能导致整个系统瘫痪。从理论上讲，IBM 的新设计应该会减少运行实验时出现的错误量，从而使系统更加可靠。

众所周知，量子计算利用量子比特来处理潜在的复杂任务。传统位可以设置为“1”或“0”，而量子位可以同时取两个值，或两者的叠加。如果你有两个量子比特，你可以同时测试四种可能的结果（0-0,0-1,1-0,1-1)。量子比特也可以相互感知，这就是所谓的“量子纠缠””现象可以帮助计算机快速找到正确答案。

因此，量子计算有能力击败传统计算机一一计算可能的解决方案。它将彻底改变医疗保健、人工智能、密码学、金融建模和天气模拟技术。无论如何，这正是早期研究人员所希望的。

IBM Q System One 是第四代 20 量子位机器。在量子比特的数量上，IBM Q System One 似乎并不占上风，因为谷歌在去年 3 月宣布了一款 72 量子比特的机器。但萨特说，对于量子计算来说，重要的是质量，而不是数量。在增加系统容量之前，IBM 希望专注于纠错和整体可靠性。 “我们一直专注于（量子）芯片的架构和布局，”他说。 “我们一直在研究构建量子芯片所需的所有因素，这将使我们能够扩展到越来越多的量子比特，从而使它们高效运行且错误更少。”

随着 Q System One 的推出，IBM 正在构想未来世界，量子计算机与传统 PC 和服务器群整齐排列。有一天，一家公司可能拥有许多这样的量子计算机“立方体”。

量子计算在很大程度上仍是未知领域。尽管这项技术仍处于起步阶段，但 IBM 正试图展示成熟的量子计算机可以或应该是什么样子。 Q System One 是一个实验性的硬件系统，但 IBM 使它与最初的 iMac 一样精致。参观者可以通过立方体上的可见窗口窥视内部，并惊叹于工程师所做的事情。

长期以来，人们一直希望创造美丽的东西能够保持甚至增加公众对这项技术的兴趣。当量子计算仍处于早期研究阶段时，这一点很重要。虽然正在进行实验并且正在发表学术论文，但该技术的许多优势仍然是理论上的。例如，量子计算机尚未能够破解现有的金融加密或运行复杂的天气模拟。如果你不跟上最新的研究，你很难知道量子计算是真实的还是完全虚幻的。

但是，像 Q System One 这样的新硬件非常直观。首先，它是巨大的模拟电子技术基础第四版思考题，与越来越小的智能手机和笔记本电脑形成鲜明对比。玻璃外壳和钢结构可能并不符合每个人的口味，但它们显示出明显的演变和进步。

不幸的是，在 CES 上展示的 Q System One 只是一个模型。它的玻璃框架每边只有 2.3 米高，而且它没有隐藏隐藏各种冷却、电源和系统监控组件的后面板。 IBM 还移除了量子计算机的保护罩，让参观者可以直接看到保持量子比特正常运行的管道和电线。

据 Souter 称，IBM 在约克敦高地有一个“完全可操作”的系统原型，它已经在进行试验。 “可以肯定地说，无论以何种标准衡量，这都是我们建造过的运行最好的量子计算机，”他说。 “现在研究人员正在使用它。”

今年晚些时候，该公司将在纽约波基普西市开设一个“量子计算中心”，以运行 Q System One 的升级版。该团队目前正在决定是改造原始设备还是从头开始构建另一个设备。 IBM 在一份新闻稿中表示，该项目完成后，这座城市将成为“世界上为数不多的拥有运营量子计算中心（包括高性能计算系统）的技术能力、基础设施和专业知识的地方之一”。访问，以及与量子计算机一起工作所需的高可用性数据中心。”

IBM 的大多数量子计算客户（统称为 Q Network）在使用过程中不会经历系统本身的变化。然而，它们将受益于量子计算机的稳定性和模块化设计。 “我们最终让使用这些系统的客户更快乐，”Souter 说，“尤其是当我们升级和增加系统的功能时。”

Q Network 的最新成员包括能源巨头埃克森美孚和 CERN。 “我们看到基础科学开始利用和理解这一点，”苏特说，“而商业组织正试图了解它的相关性。这令人兴奋。”

Q System One 是量子计算的一个小里程碑，但却是一个大里程碑。然而，技术对我们的生活产生明显的影响还需要很多年。苏托指出，“量子计算其实是一门新学科，需要更多的科技创新来推动进步。作为一名数学家，我深知科学突破不可能随需而变。” (韩冰)