AWS
在宣布推動量子運算計畫近兩年後,AWS本周宣布和加州理工學院合作成立AWS量子運算中心作為研發基地,全力投入量子運算研究。
AWS這座量子運算中心位於加州帕薩迪那(Pasadena)市加州理工學院的校區,佔地2.1萬平方英呎(約590坪),將用於AWS生產、測試量子處理器、推動量子電腦控制過程創新,以及實驗支援更大量子裝置的技術,如低溫冷卻系統及管線等。而該校學者包括John G Braun學院應用物理教授Oskar Painter及Bren學院理論物理學教授Fernando Brandao也將擔任本中心領導人物。此外華盛頓大學、史丹佛、麻省理工學院(MIT)的知名學者,也會和AWS合作量子技術開發。
該中心內研發智財將歸屬Amazon,但在Amazon贊助的研究專案中由加州理工學院產出的IP則歸該校。有的技術則由雙方也會共同持有智財。
AWS運算中心產品主管Nadia Carlsten說明該中心的研發方向。她指出,AWS的量子中心將以超導(superconducting)量子位元為對象,這是一種使用超導材料的電路元件。AWS的理由是,利用業界成熟的微電子製造技術來製造量子位元,有助於重覆生產多量子位元,也較好控制。此外,超導量子位元有極快的量子閘,可使未來量子電腦具更快的時脈,可加速運算與解決問題。
AWS採用2種方向來降低量子錯誤率(error rate)。一是改良量子電腦材料降低量子噪音,二是使用量子糾錯(Quantum Error Correction,QEC)技術。一般的QEC要用大量物理量子位元來編碼量子的邏輯資訊,但AWS正在研究以量子架構來簡化工程。AWS使用線性諧振子,最近也提出結合「薛丁格的貓」量子位元的容錯量子電腦理論設計。
她進一步說明,AWS使用物理量子位元大幅壓低位元翻轉(bit flips)錯誤,然後利用error-biasing來偵測相位翻轉(phase-flip)錯誤,目的在產生錯誤率很低的邏輯量子位元,可用以儲存和控制編碼好的量子資訊。而這種設計更能簡化硬體需求,擴充性也更強。
AWS量子運算中心目前已經能製造數個邏輯量子位元。該小組的近程目標之一,是提升邏輯量子位元的準確性超過物理量子位元,最終目標是這部經糾錯的量子電腦能執行穩定運算,以支援客戶的實際業務需求。
加州理工學院的研究將可結合AWS的自有硬體,或是AWS和IonQ、Rigetti及D-Wave Systems合作的Amazon Braket量子運算服務。AWS對媒體表示,會持續尋找新硬體,而不只是推AWS內部開發的硬體給客戶。
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