IBM去年開始以云計算服務的形式提供量子計算能力。當時，IBM發布了包含5個量子比特的計算機。在短短18個月之后，IBM周五宣布，將發布包含20個量子比特的計算機。
IBM還宣布，該公司的研究人員已經成功開發了包含50個量子比特的原型產品。這是量子計算領域的下個里程碑。不過目前尚不清楚，我們何時才能看到50個量子比特計算機的商用。
IBM最初版本的量子計算機是免費提供的，目的是培育用戶社區，指導用戶如何使用這些機器去編程。根據本周五的公告，IBM的量子計算技術將開始商業變現。這款產品將在年底前面市。
傳統計算機可以用“開關”的狀態來表達0和1，而量子計算機則可以同時處于多種狀態。這就給編程帶來了全新的可能性，而這種計算方式也需要搭配新的軟件和系統。
IBM Q和人工智能研究副總裁Dario Gil表示，量子比特數量的提升只是問題的一部分。處理的量子比特越多，量子比特之間的互作用就越復雜，因為這些量子比特會通過所謂的“糾纏”來相互作用。如果有更多的量子比特相互作用，但錯誤率隨之上升，那么這樣的量子計算機并不會比5個量子比特的計算機強大很多。
他表示，IBM研究員已經實現了多個量子比特的低錯誤率。“憑借更多的量子比特和更少的錯誤，我們可以解決更多的問題。”
與量子態有關的另一個問題是，在所謂的“相干性”過程中，這些量子態的存在時間很短。這意味著，在量子比特回歸至經典計算狀態之前，你只有很短的時間窗口去使用它。在90年代末研究人員剛剛開始關注這個問題時，相干性的持續時間只能以納秒計算。即使到去年，5個量子比特計算機的相干性時間也只有47到50微秒。今天的量子計算機大約能實現90微秒的相干性時間。盡管時間仍然極為短暫，但已經是巨大的進步。
所有這些問題導致程序員很難開發量子算法，在量子比特回歸至經典狀態之前提供有用的功能，同時避免錯誤。不過最近幾年，研究人員已經取得了相當的進展，而IBM此次公布的消息對于量子計算行業意義重大。
量子計算的最終目標是建立有容錯性的通用系統，能自動修正錯誤，并有著無限長時間的相干性。Gil表示：“終極目標是有容錯性的通用量子計算。今天，我們正在開發接近通用的系統，這意味著可以執行任意的操作和程序。所謂的近似是指，對于需要的操作，我們必須接受錯誤和有限的時間窗口。”
他認為，這是個逐漸進步的過程，而IBM的最新進展是沿著這條道路向前發展的一步。不過他也指出，今天取得的成果已經相當強大。憑借今天發布的新產品，以及對QISKit（幫助企業了解如何使用量子計算機編程的SDK）的優化，IBM可以繼續推進這項技術。這個目標無法一蹴而就，但企業、政府、大學和其他利益相關方正在研究如何將技術應用于實際。當然，IBM也不是唯一一家致力于解決這個問題的公司。
IBM認為，隨著技術進步，以及行業對技術的進一步理解，量子計算可以應用于醫學、藥物發現和材料科學等領域。不過，量子計算也可能造成負面后果，比如實現對各種加密的破解。Gil透露，IBM正在與標準機構合作，嘗試開發“后量子計算時代”的加密算法。雖然距離實現這一目標還有很遠，但IBM確實看到了問題的嚴重性，并嘗試進行解決。
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