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量子計算研究助了 IBM 在專利競賽中奪魁

2021-01-14 15:04 cnBeta.COM

導讀:量子計算具有解決傳統計算機無法企及的計算問題。

IBM在2020年獲得了9130項美國專利,比任何其他公司的年度排名所衡量的專利都多,去年量子計算是IBM研究工作的一部分。 該公司不愿透露其中有多少專利與量子計算有關,但是比人工智能工作中獲得的2300項和在云計算中獲得的3000項要少,不過很明顯,該公司認為這些專利是未來計算的關鍵。

IFI Claims專利監測服務每年都會編制該榜單,IBM是榜上有名的企業。IBM研究部門在全球各地設有實驗室,幾十年來一直投資于離商業化還很遙遠的項目。盡管這些工作并不總是能帶來回報,但它已經產生了諾貝爾獎,并帶動了整個行業的發展,比如硬盤、計算機內存和數據庫軟件。IFI的美國專利榜上,計算機技術公司占據了主導地位。排名第二的是 三星 ,擁有6415項專利,其次是佳能,擁有3225項, 微軟 擁有2905項, 英特爾 擁有2867項。其次是臺積電、LG、 蘋果 、 華為 和高通。第一位非計算公司是豐田,排在第14位。

量子計算具有解決傳統計算機無法企及的計算問題。在普通微處理器越來越難提升性能的情況下,量子計算機可以開拓太陽能電池板和電池等高科技材料,改善化學工藝,加快包裝交付,提高工廠效率,降低投資者的金融風險。在整個行業,量子計算是研究的重中之重,數十家公司投入了數百萬美元,盡管大多數公司預計多年內不會有回報。

戰術和戰略資金對量子計算的成功至關重要。這是因為,與更成熟的技術不同,目前還沒有任何良性循環,即今天的量子計算產品和服務利潤可以資助明天開發性能更高的后續產品。IBM在量子計算領域占據了強大的早期地位,但現在在市場上挑選贏家還為時過早。IBM長期目標是所謂的容錯量子計算機,這種計算機使用糾錯功能,即使在量子計算機核心的數據處理元素單個夸比特受到干擾時,也能保持計算的正常進行。從近期來看,一些客戶,如金融服務巨頭摩根大通、汽車制造商戴姆勒和航空航天公司空客等,如今都在投資量子計算工作,希望以后能有所收獲。

專利號為10,622,536的專利管理著IBM布局其qubits的不同晶格。今天的27位元 "獵鷹 "量子計算機采用了這種方法,較新的65位元 "蜂鳥 "機器和將于2023年推出的更強大的1121位元 "禿鷹 "系統也是如此。IBM的晶格被設計為最大限度地減少 "串擾",即一個qubit的控制信號最終也會影響其他qubit。這是IBM制造工作的量子處理器能力的關鍵,隨著qubit數量的增加,這將變得更加重要,讓量子計算機處理更難的問題,并納入糾錯功能。

專利號為10,810,665的專利管轄著一個更高層次的量子計算應用,用于評估風險,這是金融服務公司想出如何投資資金的關鍵部分。判斷的選項越復雜,計算速度越慢,但IBM的方法仍然超過了經典計算機。第10,599,989號專利描述了一種加快一些分子模擬的方法,這是量子計算機的一個關鍵的潛在承諾,通過找到分子中的對稱性,可以降低計算復雜性。更容易理解的是第10,614,370號專利,它描述了量子計算作為一種服務。由于量子計算機通常必須超冷到絕對零度范圍內,以避免擾動夸比特,并且需要復雜的布線,因此大多數量子計算客戶可能會利用IBM、谷歌、亞馬遜和微軟等公司提供的在線服務,這些讓客戶可以訪問自己精心管理的量子計算機。


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