D-Wave 推出超 4,400 量子比特的 Advantage2 量子计算机

量子计算机制造商 D-Wave Quantum Inc. 今日宣布推出其下一代量子计算机 Advantage2，目前已通过该公司的量子云服务商业化提供。

Advantage2 拥有超过 4,400 个量子比特，20 路连接性以及混合求解器集成，相较于之前的 Advantage 系统在规模、速度和求解质量上都有显著提升。它是该公司第六代退火量子计算机，旨在为诸如优化、材料模拟以及人工智能等应用场景提供高效能解决方案。

“我们看到 Advantage2 相较于 Advantage 实现了 10,000 倍的提升和加速……能以更快的速度提供更高质量的解决方案，” D-Wave 首席研发官 Trevor Lanting 在接受 SiliconANGLE 采访时表示。

Advantage2 处理器采用 Zephyr 拓扑结构，具备 20 路连接性，使其能够以更少的物理量子比特嵌入更大规模的问题。虽然经典计算机在优化可预测问题和处理复杂求解上表现卓越，但它们通常需要较长时间来解决此类问题；而量子计算机则通过并行探索多种解法，并利用概率求解方式应对不确定性。

经典超级计算机可能需要数月甚至数年才能解决的问题，量子计算机则只需几分钟即可完成，这使得量子计算机非常适合应用于药物研发、基因学和材料科学等实际问题。它们还可用于解决更多与商业相关的问题，例如生鲜配送及供应链的路径优化，或金融风险建模等。

量子处理器使用量子比特 ( qubit )，这是信息的基本单位，与经典计算中的比特类似。不同于只能表示 0 或 1 的比特，量子比特可以处于叠加态 ( 即同时处于两种状态 )，这意味着它能够同时代表 0 和 1，或介于两者之间的任意状态。量子比特还可以相互纠缠 ( 即连接在一起 )，以执行某些特定的计算任务，从而实现对问题的专门描述。

Advantage2 的 4,400 个量子比特和高连接性使其非常适合应对极大规模的计算空间。

Lanting 表示：“我们将量子比特的相干性提高了一倍……并重新设计了制造工艺堆栈，这使我们能够以更高的精度构造问题，并更快地获得解决方案。”

在量子计算中，相干性指的是量子比特在受到噪声或干扰之前能够维持其量子状态 ( 如叠加态或纠缠态 ) 的时长。在相干性较低的情况下，量子比特会迅速失稳，导致求解结果混乱；而在相干性较高时，由于处理器保持稳定，更容易获得正确解答。通过将相干性提高一倍，量子比特可以在更长时间内保持稳定状态，从而使系统能更快速、准确地找到更优解，同时减少干扰。

D-Wave 同时表示，Advantage2 的能量规模提升了 40%，噪声减少了 75%，这使其能够执行更复杂的计算。量子计算机对噪声或环境中任何变化极为敏感，这些变化会扰乱量子比特，导致计算中断。

据 D-Wave 称，该公司所有六代量子计算机（包括 Advantage2 系统）所需的电力均保持在仅 12 千瓦，这意味着每一代产品在不断推陈出新的同时，其能效也日益提高。

D-Wave 表示，与其他仍在开发中的量子系统不同，Advantage2 专为解决现实世界及企业级应用 ( 包括科学与技术领域 ) 而设计。目前，Advantage2 已通过 D-Wave 的实时量子云计算服务 Leap 在 42 个国家上线。

客户可以通过 D-Wave 的 Quantum Launchpad 计划体验 Advantage2，该计划为测试和开发提供三个月免费试用。Lanting 将 Launchpad 描述为一项“免费试用计划”，供那些希望“试驾”量子计算以判断其是否符合自身需求的用户使用。

展望未来，Lanting 表示 D-Wave 并未因现有成就而懈怠，而是致力于推动更大规模的量子计算。

Lanting 说道：“我们讨论了面向 100,000 量子比特处理器的发展路线图，”他指出，Advantage2 是这一进程中的关键一步，该进程将涉及扩展处理器架构和开发多芯片体系结构。