CES上IBM展示量子计算机原型：太高端就像艺术品？

据国外媒体报道，2019年度国际消费电子展上，IBM展示了其最新的量子计算机IBMQSystemOne模型。位于高2.3米的玻璃框架内，看起来像艺术品。

去年这个时候，IBM为国际消费电子展开了50量子比特的量子计算机。当时，这台机器的外观特别引人注目。复杂的管道使这台机器看起来像以蒸汽朋克为题材的吊灯。由于整个系统太复杂，IBM直接把沉重的冷却和电源管理部件留在家里。整个系统位于纽约的研究实验室，占据了大房间。IBM量子生态系统和战略副社长鲍勃苏特尔说，这台机器功能齐全，但设计不完美。

想象一下去掉闪亮外壳的车，苏特先生说要把电池移到一边。电子设备不是紧密集成在动力传统系统中，而是分解成碎片，散布在汽车周围。从功能上说，这辆车可能还有用。但总的来说，它的设计并不好，对吗？

从一年前开始，IBM开始制作完全集成的系统:模块化、易于升级、优化量子计算。到2019年度国际消费电子展，IBM揭开了其量子计算机IBMQQSystemone的神秘面纱。

看起来很棒。

IBM Q System One所有的部件都安置在一个2.7米高的立方体中，而这个立方体由半英寸厚的玻璃制成。其前后两扇门可以同时打开，以便于工程师可以操作前端的量子计算机，以及隐藏在背后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，因此整个玻璃立方体周边通过铝质以及钢质框架进行了加固。这种外观结构可以最大限度地保证量子计算机结构的完整性，同时减少振动等其他潜在干扰。

量子计算机的外观形状是工业设计公司MapprojectOffie和全球设计工作室Universaldesign合作构想的。MapprojectOffice曾与Sonos、本田、卡诺等世界着名公司合作，世界设计工作室是伦敦的建筑和室内设计公司。该玻璃立方体由总部位于米兰的制造商Goppion负责，该公司曾为卢浮宫的蒙娜丽莎、伦敦塔皇冠饰品等作品设计过高级展示柜。

计算机看起来像艺术品并不奇怪。

这种玻璃外壳使IBM能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度左右的量子芯片和电路板上的辅助电子元件至关重要。任何振动或温度的意外变化都会使整个系统瘫痪。理论上，IBM的新设计应减少运行实验时出现的错误量，使系统具有更高的可靠性。

众所周知，量子计算利用量子比特来处理潜在的复杂任务。传统的比特可以设置为1或0，量子比特可以同时取两个值，或者两个重叠值。如果你有两个量子比特，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，这种所谓的量子纠缠现象可以帮助计算机快速找到正确的答案。

因此，量子计算有能力击败逐个计算可能解决方案的传统计算机。其将为医疗保健、人工智能、密码学、金融模型和天气模拟技术带来革命性的变化。无论如何，这是早期研究人员所希望的结果。

IBM，QYStemOne是第四代20量子比特机。从量子比特的数量来看，IBMQQtemsystemone似乎不占优势。因为谷歌去年3月发表了72个量子比特的机器。但是苏特说，优艾设计网_设计百科量子的计算和质量很重要，不是数量。在增加系统运力之前，IBM希望着重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。我们一直在研究量子芯片搭建所需要的一切因素，这种芯片会让我们扩展到越来越多的量子比特，让它们以更少的错误高效运行。

在推出QQStemOne的基础上，IBM想象量子计算机在传统的个人计算机和服务器组旁边的未来世界排列得很整齐。有一天，一家公司可能有很多这样的量子计算机立方体。

量子计算在很大程度上是未知的领域。尽管该技术仍处于起步阶段，但IBM试图展示成熟的量子计算机可能或应该是什么样的。QSystemOne是一个试验性的硬件系统，但IBM创造了无与伦比的精致，与最初的iMac一样。参观者可以通过立方体上明显的窗口窥视内部结构，对工程师们所做的一切感到惊讶。

长期以来，人们总是希望创造美丽的东西，增加公众对这项技术的兴趣。这一点在量子计算还处于研究阶段非常重要。实验正在进行中，学术论文也在发表中，但这项技术的许多优势仍然停留在理论水平。例如，量子计算机不能破解现有的金融加密技术，也不能运行复杂的天气模拟程序。如果你没有跟上最新的研究，很难知道量子计算是真的还是完全幻想。

不过，像Q System One这样的新硬件带给人们的直观感受很强。首先它非常庞大，与不断变小的智能手机和笔记本电脑形成了鲜明而清晰的对比。玻璃外壳和钢结构可能不适合所有人的口味，但显示出明显的进化和进步。

遗憾的是，出现在国际消费电子展上的Qystemtone只是一个模型。每侧玻璃框只有2.3米高，没有隐藏各种冷却、电力和系统监视部件的后板。IBM还拆除了量子计算机的保护罩，参观者可以直接看到维持量子比特正常运行的管道和电线。

据苏特报道，IBM在Yorktownheights中具有完全可操作的系统原型，正在进行实验。他说:这是我们历史上建造的最好的量子计算机，从任何角度来看都是如此。现在研究人员正在使用它。

今年下半年，该公司将在纽约波基普西开设量子计算中心，运行升级的QSytemOne。现在，团队决定是改造原来的设备，还是从头开始做别的设备。IBM在一篇新闻稿中表示，项目完成后，这座城市将是全球少数拥有运营量子计算中心的技术能力、基础设施和专业知识的地方之一，包括高性能计算系统访问和与量子计算机合作所需的高可用性数据中心。

IBM的大部分量子计算客户统称为QQNetwork，在使用中不会感觉到系统本身的变化。但他们将从量子计算机的稳定性和模块化设计中受益。我们最终会让使用这些系统的客户更加愉快。苏特说，升级和增加系统能力时尤其如此。

最新的Q Network成员包括能源巨头埃克森美孚和欧洲核子研究中心(CERN)。我们看到基础科学开始利用并理解这一点，苏特说，商业组织正试图理解它的相关性。这令人兴奋。

QystemOne是量子计算的小里程碑，但意义重大。但是，科学技术对我们的生活产生了可见的影响需要多年时间。苏托尔指出，实际上量子计算是一门新学科。它需要更多的科学和技术创新来推动进步。作为数学家，我知道科学突破不能按需实现。