想摆弄一台真正的量子计算机吗？现在可以了

量子计算机预计将在未来十年左右改变科学和工业的许多方面——但对于大多数潜在用户来说，要亲手接触到一台并了解其实际用途是非常困难的。本周在昆士兰州开幕的一家新的开放式设施旨在改变这一现状。

这项耗资1050万澳元的国家量子计算测试平台位于昆士兰大学，是由该校研究团队和CSIRO领导的合作项目。

它将允许来自学术界和工业界的研究人员在负担得起且完全开放的环境中，在真实的量子处理器上测试新想法。因此，它消除了这一快速发展领域中创新的许多障碍。

从比特到量子比特

日常的经典计算，比如运行在我们的笔记本电脑或手机上的那种，以比特的形式存储和处理数据。这些是二进制数字——例如，0和1的组合。每个比特在任何给定时间只能是0或1。

然而，量子计算将信息存储和处理为量子比特——也称为qubits。这些利用了量子物理学的特殊属性来创建所谓的“叠加”状态。

在任何时刻，每个量子比特可以像传统比特一样是0或1——或者它可以是0和1的任何组合，例如30%的0和70%的1。

这将允许量子计算机极快地处理某些类型的超大型数据集。反过来，它们可以产生新的发现，从而解决各个领域的挑战性问题，从医学和可再生能源到网络安全和城市设计。

为所有人准备的量子计算测试平台

如果你今天想使用量子计算机，可以通过提供互联网访问的商业云服务来实现。这些包括IBM Quantum Experience和AWS Braket。

这些服务非常昂贵。而且由于用户只能发送输入并接收输出，他们对量子处理器如何运行的理解有限。如果出了问题，他们可能不知道原因。

现有的这种模式限制了新颖创意和创造性想法的开发与测试，而这对于新兴的量子计算产业至关重要。缺乏一个公开可用且易于访问的量子计算设施，一直是澳大利亚工业界和研究界的一个严重障碍。

新启动的测试平台设施是弥合早期创新与商业规模机遇之间差距的第一步。它最初将由一个5量子比特的超导芯片组成，未来有升级潜力。它集成了最先进的量子软件和模拟能力。

作为开放获取设施，该平台将为广泛的终端用户提供一些亲身实践的选择。例如，大学研究人员将能够访问底层硬件以进行科学实验。工业工程师也将能够访问高层软件，以测试实际应用的想法。

全球竞赛

世界各国的政府和大型行业参与者都在竞相开发实用的量子处理器。

当前这一代量子计算机提供的功能有限。这是由于其量子比特数量少且噪声水平相对较高，这降低了它们精确执行有用计算的能力。

然而，量子处理器技术在过去几年中取得了显著进步。IBM和Google等大公司，以及PsiQuantum和Diraq等初创公司，都制定了在未来十年内建造实用量子计算机的宏伟计划。

建造一台能够解决有用实际问题的规模化量子计算机可能还需要几年的时间。但是，像本周在昆士兰推出的这种测试平台设施，可以通过实现对其运行更深层的理解来加速这一发展。