量子计算机最新进展：IBM发布全球首台独立量子计算机

量子计算主要应用于复杂的大规模数据处理与计算难题，以及基于量子加密的网络安全服务。基于自身在计算方面的优势，在金融、医药、人工智能等领域，量子计算都有着广阔的市场。

据英国《金融时报》报道，IBM已开发了第一台独立的量子计算机，将一些全球最先进的科学技术集成到一个9英尺的玻璃立方体内。公司在今年的拉斯维加斯国际消费电子展上首次公开了这一名为IBM Q System One的系统。

到目前为止，这是全球唯一的一台独立量子计算机。尽管不排除IBM某一天出售这类系统的可能性，公司眼下的商业计划更倾向于通过互联网出租、而不是直接面向客户出售这些新硬件。

量子计算机，顾名思义，即采用量子力学的能力处理计算，其计算能力之大足以让今天的计算机悉数成为历史。然而，这类量子计算机目前仍仅分散地存在于研究实验室内。他们由多个元素构成：容纳处理计算的量子比特的加固室;液氦罐和其他低温设备，使量子比特的温度保持在绝对零度左右;以及电子装置，用以控制量子比特的动作并“读取”它们的输出，还有连接这一切元素的电缆。

将所有这些组合在一起，构成第一代的通用集成量子计算机，对素来以系统公司自居的IBM来说，“具有划时代的意义”，IBM研究院的首席操作官达里奥·吉尔(Dario Gil)说道。IBM的历史，即是设计和开发当时最先进的计算系统的历史，从上世纪50年代的700系列大型机和System/360开始，一直到60和70年代将计算推向商业世界。

为了将量子系统集成到半英寸厚的玻璃外壳中，IBM必须要开发出自己的电子设备来控制系统。公司还必须找到方法来实现完美的温度控制，并防止震动，以确保系统的实际性能与在实验室内的一致。

量子计算机的工作原理在于将其量子比特置于称为“叠加”的临时状态，这时候这些量子比特可以代表标准计算机中的“1”和“0”。量子比特的状态极易受到干扰，并且延长其能够维持量子状态的时间(相干时间)已成为业内的主要挑战之一。IBM表示，新系统中的量子比特能够维持的相干时间为75微妙，据悉这是通用量子计算机的最佳时间长度。

工业设计也发挥了作用。IBM素来以设计自己的旗舰机器为长。值得注意的标志性事件为超级电脑深蓝，第一台击败人类国际象棋卫冕冠军的电脑。

相比之下，第一代集成量子系统呈现出一种怪诞的虚无感。设备的大部分组件都隐藏在立方体后面。量子比特位于一个悬挂在立方体顶部的高度抛光的钢制圆管之中。整个设备一共有四个外壳来保护量子比特免受外界干扰，该抛光的钢制圆管是其中的首个保护壳。

立方体内的空置空间不仅仅是为了好看，其设计背后亦考虑到了维护这一因素：立方体前端可通过特殊设计的悬臂式铰链打开，以便技术人员钻进立方体内部检修设备。

IBM的客户可以通过付费在公司的设备上运行量子计算机，来处理他们的内部计算。当被问及公司是否会出售这些新设备时，吉尔表示：“当然，你可以这样期待”，但是他又补充说，IBM暂时没有这样的计划。