近日，IBM在量子計算機領域，做出了重大突破，在量子處理器上成功模擬了一種磁性材料的行爲，這標示着量子計算投入實際應用的最大障礙已經得到解決！全球知名學術雜誌Nature，在封面慶祝這一重大成果，稱量子計算機有望在兩年內投入到實際使用中來！
量子計算機
量子計算機（quantum computer），是一類遵循量子力學規律進行高速數學和邏輯運算、存儲及處理量子信息的物理裝置，簡而言之，只要其中某個裝置運行的是量子算法，即可稱作量子計算機！
傳統計算機通過集成電路，實現0、1之間的區分，基本單元爲硅晶片上無數的晶體管。量子計算機的基本單位是昆比特（qubit），也被稱爲量子比特，通過原子中量子處在不同能級，或者任何量子系統的空間模式等，通過這個物理系統，儲存和處理信息。
與傳統計算機一樣，量子計算機也是由軟硬件組成，有量子比特，也有量子算法、量子編碼等等，1982年，美國阿拉貢國家實驗室最早提出量子計算的基本理論，費曼進一步發展，將物理學和計算機理論聯繫到一起，提出量子計算機可以模擬其他量子系統，這被視作最早的量子計算機的思想。
IBM
今年5月份，IBM將之前發佈的“Osprey”（魚鷹）處理器，推上量子云平臺，一時間，“量子云”替代元宇宙，又成爲投資界追捧的新詞。在5月底的中關村論壇上，北京量子信息科學院正式發佈“Quafu”量子計算雲平臺！
由於量子糾纏效應的存在，量子計算機不存在傳統計算機中的0和1，不過從量子運算的理論效率上看，是優於傳統計算機的。現在的問題是，量子運算速度快，但是錯誤率很高，背後的原因就來自量子噪聲。
根據海森堡1927年提出的“測不準定理”（Uncertainty principle），我們不可能同時精確確定一個基本粒子的位置和動量，粒子位置的不確定性和動量不確定性的乘積，必然大於等於普朗克常數除以4π，這也被視作是宇宙最美妙的公式之一，IBM在量子噪聲領域做出了重大突破。
Nature
傳統方法希望抵消量子噪聲的負作用，IBM則是利用脈衝拉伸（Pulse Stretching）和零噪聲外推（Zero Noise Extrapolation），假設相互作用只在最近鄰的自旋之間存在，通過延長每個量子比特的操作時間，使量子誤差被放大，更加有利於觀測。
再根據採集到的放大不同比例後的誤差信息，建立函數模型進行模擬，推出沒有誤差存在時的原運算結果！雖然存在一定的侷限性，但效果還是相當不錯。
Nature直接將減少量子噪音這項成果放在封面上，認爲量子計算機有望兩年內投入實際應用！Eagle擁有127個量子比特，預計今年晚些時候，IBM將推出迄今爲止最強大的處理器，1121量子比特的Condor芯片！
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