量子摩尔定律问世 - 量子体积每年翻番 10年内实现量子霸权

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IBM今天宣布量子计算新里程碑：迄今为止最高的量子体积！与此同时，IBM发布了量子性能的“摩尔定律”，宣布其“量子霸权”时间表：为了在10年内实现量子霸权，需要每年将量子体积至少增加一倍。量子摩尔定律来了！在近日召开的2019 年美国物理学会三月会议上，IBM抛出了这个概念。
                                                                在这次会议上，IBM 宣布它最新型的量子计算机、今年1 月在CES 上亮相的全球首台商用量子计算一体机IBM Q System One提供了“迄今为止最高的量子体积”。
“量子体积”(Quantum Volume)是IBM 提出的一个专用性能指标，用于测量量子计算机的强大程度，其影响因素包括量子比特数、门和测量误差、设备交叉通信、以及设备连接和电路编译效率等。
因此，量子体积越大，量子计算机的性能就越强大，能够解决的实际问题就越多。
重要的是，IBM 发现量子体积遵循一种“摩尔定律”：其量子计算机实现的量子体积，每年增加一倍：
2017 年IBM 的Tenerife 设备(5-qubit) 已经实现了4 量子体积；
2018 年的IBM Q 设备(20-qubit)，其量子体积是8；
2019 年最新推出的IBM Q System One(20-qubit)，量子体积达到16.
也就是说，自2017 年以来，IBM 每年将量子体积翻了一番。

这种倍增与摩尔定律非常相似。摩尔定律由英特尔创始人之一的戈登・摩尔提出，即：
集成电路上可容纳的晶体管数目，约每隔两年便会增加一倍
IBM还制定了一个雄心勃勃的时间表：为了在2020 年代实现量子霸权，我们需要每年至少增加一倍的量子体积！
量子体积是什么？
IBM 在博客上发布了对System Q One 的几个模型测试结果的概述。
当然，重点的测量指标是“量子体积”，团队还发表了一篇论文，详细描述了这个指标以及如何计算。
在论文中，他们指出，新的度量标准“量化了计算机成功实现的最大宽度和深度相同的随机电路”，并指出它还与错误率密切相关。