量子機器的下一代量子控制解決方案：超越 1,000 個量子位元
簡介
以色列特拉維夫的量子機器（Quantum Machines）今天宣布推出 OPX1000，這是其量子控制器的最新版本。 OPX1000 針對大規模量子計算機而建，能夠控制 1,000 個以上的量子位元，遠遠超出其前身 OPX 和 OPX+控制器的處理能力。量子機器的控制器使得許多頂尖量子計算機製造商能夠達到現有的技術路線圖。但現在這些公司正在計劃在未來十年內建造擁有 100,000 個或更多量子位元的機器。除了要解決噪音問題之外，控制這些位元也是另一個重大挑戰。
量子控制的範式轉變
量子機器聯合創始人兼執行長 Itamar Sivan 表示他認為 2019 年推出的 OPX 和隨後的 OPX+在人們看待量子控制和協調的方式上引發了一個重要的範式轉變。他解釋道：“這種轉變是指人們以前使用的記憶控制系統來操作量子處理器。”他將這些基於記憶的系統類比為記住巨大的乘法和除法表。這使得你可以對量子處理器進行程式設計，但這不是一個智慧系統。它無法快速反應處理單元的變化，也無法處理越來越複雜的算法。量子機器的原始突破是從基於記憶的機器轉向基於處理器的機器。而 QPX1000 更進一步，不僅採用了公司 Pule Processing Unit（PPU）的升級版本，還增加了控制通道數量（64 個輸出通道和 16 個輸入通道），Quantum Machines 稱這使其在當前市場上提供了“高密度的控制和讀取通道”。部分原因在於改進的網路堆疊，這使得 Quantum Machines 能夠將其解決方案擴充套件到超過 1,000 個量子位元。所有這些都適用於適合資料中心的 3U 封裝，值得強調的是，這絕對是為量子領域中最複雜的玩家提供的解決方案。這也意味著當前並非所有人都需要 OPX1000，量子機器將繼續提供 OPX+。當前，數百個研究實驗室、高效能計算中心和量子計算機製造商正在使用現有的 OPX 控制器。對於 OPX1000，量子機器招募了少數測試新系統的測試使用者。儘管如此該公司還不準備公開透露他們的名字。OPX1000 將於今年晚些時候正式推出，我們預計屆時會聽到更多來自量子機器客戶的訊息。
未來展望
Sivan 解釋說，如何擴充套件到超過 10,000 個量子位元仍然是一個未解之謎。他告訴我：“假設你擁有一個擁有 20 個量子位元的出色量子處理單元，如果你沒有使用行業中最先進的控制系統，你實際上只能發揮其能力的一小部分。”他還說：“對於超過 10,000 個位元，仍然存在疑問。即使對於像量子機器這樣已經為 1,000 個位元提供所需的解決方案的公司來說我可以肯定地告訴你，仍然存在許多未解之謎，仍然需要進行很多關於其後續發展的研究。”他指出，這也是為什麼 Quantum Machines 最近與 Nvidia 合作，將傳統計算機和量子計算機相結合。
結論
隨著量子計算機的發展，如何有效控制和協調量子位元已成為一個重要的課題。Quantum Machines 的最新量子控制解決方案 OPX1000 推動了這個領域的進一步發展，能夠控制超過 1,000 個量子位元。然而隨著量子計算機技術的不斷進步，如何擴充套件到超過 10,000 個位元仍然是一個未知數。對於量子機器等公司來說還需進行更多研究，以解決這一挑戰，並實現更高階的量子計算機效能。
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