IBM量子計算機商業化突破:發現模擬分子的新方法

　　今天，IBM的研究人員宣布了一種在量子計算機上模擬分子結構的新方法，這項研究還上了科學期刊《Nature》的封面。

　　研究論文也于今天刊登在《Nature》上，由Abhinav Kandala，Antonio Mezzacapo，Jerry M. Chow & Jay M. Gambetta 等7人合作完成。論文中稱，這種新方法能解決目前最強大的超級計算機都無法解決的化學和電磁學領域的復雜問題。

　　△《Nature》封面圖

　　IBM的這臺量子計算機這么厲害？

　　了解分子的能量狀態是理解化學反應的關鍵，在論文中，IBM研究人員用量子計算機推導氫化鈹（BeH2）分子的最低能量狀態。

　　雖然超級計算機也可推導氫化鈹的最低能態，但由于變量數量超過了它們的計算能力，因此這些技術還不能用來分析大分子。

　　因此，IBM的研究人員利用量子計算機計算能力的優勢創建了一種新算法，具有對大分子進行類似運算的潛力。

　　目前量子計算機存在很多問題，比如隨著分子量的大小，分析的準確率會降低。在IBM的實驗中，出錯率在2%到4%之間，IBM量子計算實驗室主任Jerry Chow在接受采訪時表示。

　　哈佛大學化學教授Alan Aspuru-Guzik表示，除非量子計算機的計算錯誤能被完全糾正，則它們的價值會很有限。

　　“當量子計算機能夠以精確的方式進行化學模擬實驗，在我們糾正錯誤和大量邏輯量子位元（Logical Qubits）時，這個領域最可能會被打亂。”Aspuru-Guzik在一次發言中說。他說，用量子計算機做研究可能會促進新藥或新有機材料的發現。

　　△IBM的量子計算機

　　在傳統計算機中，信息是以二進制單元或字節存儲的，一個字節可以是0或者1。量子計算機與傳統計算機不同，它借助量子力學特性的特性，利用量子比特或量子位來處理信息。在這里，一個量子位可以同時為0或1，也可以是0到1之間的任意數字。

　　除了上述特點外，在傳統的計算機中，每個邏輯門都獨立運行；在量子計算機中，量子位之間相互影響，在理論上說這讓量子計算機比傳統計算機更高效地解決問題。

　　IBM在《Nature》上提到的量子計算機由超導材料組成的7個量子位。在試驗中，6個量子位被用來映射氫化鈹分子中6個電子的狀態。量子計算機和提供單一且精確答案的傳統計算機不同，它必須運行數百次計算后，計算的平均結果為最終答案。

　　△目前IBM研究人員在特制的7個量子位的處理器上成功使用了6個量子位

　　Chow表示，他的團隊目前正在努力提高量子計算機的速度，將計算速度從秒降低到微秒，他們還在研究如何降低錯誤率。

　　最后，附《Nature》上論文鏈接：

　　http://www.nature.com/nature/journal/v549/n7671/full/nature23879.html?foxtrotcallback=true