新一代 IBM 量子處理器「蒼鷺」Heron與 IBM Quantum System Two亮相

IBM 日前在一年一度的 IBM 量子高峰會上推出代號為「蒼鷺」的IBM Quantum Heron處理器，是達到實用規模、全新量子處理器系列中的首款產品。其架構歷經四年設計、研發，是IBM目前性能最高、錯誤率最低的一款量子處理器。

IBM 並推出第一台模組化量子電腦 IBM Quantum System Two，也是 IBM 以量子為中心的超級運算架構的基礎。落腳在美國紐約的首套 IBM Quantum System Two 已上線運行，配備三個 IBM Heron 處理器，可支援電子控制系統。

隨著這項關鍵產品問世，以及量子硬體、理論和軟體領域的各種創新成果，IBM 將其量子研發計畫延伸到 2033 年，並制定了新的目標，希望大幅度提升量子門運作的質量 — 增加可運行量子電路的規模，擴展量子運算可釋出的潛力規模。

如同 IBM 在2023年年初推出 127 量子位、代號「鷹」的IBM Quantum Eagle處理器，IBM 量子系統如今是一種科學工具，用於研究化學、物理和材料領域的實用型議題，超越經典方法對量子力學的模擬。

IBM Heron 是 IBM 新一代高性能處理器中的首個產品，其錯誤率顯著改善，比 IBM Eagle 先前寫下的最佳記錄提升了五倍。2024年將有更多的 IBM Heron 處理器加入 IBM 業界領先的實用級量子系統群。

IBM Quantum System Two 與更新的 IBM 量子發展路線圖

IBM Quantum System Two 是 IBM 新一代量子運算系統架構的基礎。它通過模組化的量子位元控制電路，將可擴展的低溫基礎架構和經典運行時伺服器結合在一起。新系統是 IBM 以量子為中心的超級運算願景的傑作；該架構結合了量子通訊和運算，由經典運算資源輔助，並利用中介軟體層合宜地整合量子和經典運算工作流。

這套系統是未來十年IBM量子研發計畫的一部分，也將納入 IBM 未來幾代的量子處理器。此外，未來的處理器將逐步提高它們可運行時的營運品質，有效地處理複雜且大規模的工作負載。

Qiskit 和生成式 AI 提高了量子軟體程式設計的易用性

IBM 詳細的介紹了其新一代軟體棧的計畫；其中 Qiskit 1.0 將展現其穩定性和速度。為了落實量子運算開發的「民主化」，IBM 還發佈了 Qiskit Patterns。

Qiskit Patterns 將成為讓量子開發人員能夠更輕鬆地撰寫代碼的機制。它基於一系列工具，可以簡單地映射經典問題，使用 Qiskit 針對量子電路優化，使用 Qiskit Runtime 執行這些電路，對結果進行後處理。透過 Qiskit Patterns的協助，再與 Quantum Serverless結合，使用者可以在雲端或地端等不同的環境裡，建置、部署和執行整合了經典運算和量子運算的工作流。上述所有工具已經模組化，讓使用者更輕鬆地編寫和運行量子演算法。

此外，IBM 率先在watsonx平台上將生成式 AI 技術用於量子代碼編程，協助自動開發用於 Qiskit的量子代碼。這將透過 IBM Granite 模型系列的微調來實現。IBM 副總裁暨 IBM 院士 Jay Gambetta認為：「生成式 AI 和量子運算都到達了轉折點，讓我們有機會使用 watsonx 可信任的基礎模型框架，簡化量子演算法的構建方式，進行實用級量子研發工作。這是朝向普及量子運算的取得方式、以及讓更多使用者可以一同使用它來進行科研的重要突破。」

靠著IBM超過100 量子位元系統的先進硬體，以及 IBM 在 Qiskit 裡首次推出的易用軟體，使用者與運算科學家已經可以大規模且複雜的的問題映射到量子電路，從量子系統中獲得可信任的結果。