
HRL實驗室發表了一款能「自操作」並自動修正錯誤的矽量子處理器,這項技術突破解決了量子電腦控制複雜性與成本問題,並獲科學期刊《自然》刊登。透過特製低溫晶片與新型電纜,顯著降低了錯誤率,目標是將量子電腦尺寸縮小並普及化,IBM 也已決定收購 HRL實驗室以強化其量子運算布局。
HRL實驗室近日在量子運算領域取得重大進展,成功開發出一款能夠「自操作」並執行錯誤修正的矽量子處理器。這項被視為里程碑的技術已於科學期刊《自然》(Nature)發表,有望加速未來量子電腦的普及應用。
傳統量子電腦面臨的挑戰之一,是需要龐大且複雜的外部電子設備來控制量子位元(qubits)。HRL實驗室為了解決此問題,以一個特製的CMOS控制器晶片取代了這些外部設備。此晶片能在極低溫(零下 450°F)的環境下靠近量子位元運作,並自主執行錯誤修正,無需室溫電子設備的即時介入。這種設計顯著降低了控制大量量子位元所需的線路與電子設備複雜性。
該系統不僅採用了新型高密度超導帶狀電纜來傳輸數百個控制訊號,且能有效阻絕熱量傳導,同時達到比以往同類量子位元低十倍的控制錯誤率。HRL實驗室的量子位元製造過程也獲得改進,大幅降低了設備雜訊並提升性能可靠度。每個操作時間不到一微秒,且透過增加量子位元進行錯誤修正編碼時,錯誤率約可降低五倍,這些成果都與團隊的模擬模型吻合。
HRL實驗室總裁暨執行長 Rob Vasquez 表示,推動傳統運算技術普及的關鍵在於高效能且可規模化生產的技術,他認為量子運算也將循此路徑發展。HRL實驗室的目標是利用標準微晶片生產線製造量子電腦,並將其尺寸縮小至單一冰箱大小,以降低生產成本並擴大技術應用範圍,解決更多商業與科學難題。
這項突破正值全球對人工智慧(AI)投資激增之際。AI的快速發展正推升對先進微晶片的需求,間接導致筆記型電腦等消費性電子產品價格上漲,例如美國市場筆電中位數價格已攀升至約 1,600 美元。AI基礎設施的龐大支出也正影響全球經濟,例如美國聯準會(Federal Reserve)近期即因此上調了中性利率預估值。值此高科技投資熱潮中,IBM 已簽署最終協議收購 HRL實驗室,預計將進一步強化其在量子運算領域的能力。
