今天，我和周杰瑞谈话。他是IBM量子系统总监，这意味着他正在尝试一次构建一个量子比特。IBM本周宣布了一些有关未来10年量子计算计划的公告：新芯片、新计算机和新API。随着我们的讨论，您会听到我们深入了解更多细节，但首先要了解的重要一点是，量子计算机理论上可以拥有令人难以置信的处理能力，并且可以彻底改变我们对计算机的看法……如果，也就是说，有人可以构建一个真正有用的东西。
Jerry解释了量子计算机的基础知识：
量子计算机基本上是一种完全不同的计算方式。它依赖于量子力学定律，但它只是改变了信息的处理方式。因此，我们不再使用比特，而是使用量子比特或量子比特。
普通计算机(量子研究者称其为“经典计算机”)，例如iPhone或笔记本电脑，甚至是奇特的NvidiaGPU，都是通过以位为单位对数据进行编码来工作的。位基本上有两种状态，我们称之为零和一。它们要么开启，要么关闭。
但杰瑞刚才提到的量子力学定律意味着量子比特的行为非常非常不同。它们可以是零或一，但也可能是介于两者之间的很多东西。
你仍然有两个状态：零和一。但它们也可以是零和一的叠加，这意味着当你测量它时，它有可能以特定的概率为零或一。就我们如何物理构建它们而言，它们不再是开关，也不是晶体管，但它们实际上是具有量子力学行为的元件。
关于这一切，我最喜欢的一件事是，为了使这些新的量子计算机正常工作，你必须将它们冷却到绝对零度以内，这意味着许多公司必须在低温冷却方面付出很大的努力系统只是为了让其他人可以在量子芯片上工作。杰瑞将早期的量子计算机称为“科学项目”，但他的目标是设计人们可以使用的实际产品。
您会听到杰瑞谈论从“实用性”角度制造一台有用的量子计算机，即量子计算机开始突破常规计算机可以模拟的极限。IBM追逐实用性已经有一段时间了。它于2016年首次在云端提供量子计算机，并向世界各地的合作伙伴运送了系统一量子计算机，现在，它在本周宣布了系统二以及未来的路线图。它是Decoder，所以我问Jerry，他和他的团队是如何坐下来为未来10年的应用研究制定路线图的，该领域需要在产品的各个层面上取得重大突破。哦，我们还讨论了蚁人。
这很有趣——很少有人像杰里一样整天坐在最前沿。
好的。JerryChow，IBM量子系统总监。开始了。
为了篇幅和清晰度，本文字记录经过了轻微编辑。
JerryChow，您是IBM院士兼量子系统总监。欢迎来到解码器。
很高兴来到这里。
我真的很高兴能和你说话。有很多东西可以谈论——量子计算的总体情况。但今天有一些消息要宣布，所以我想确保我们立即讨论这个消息。IBMQuantum发生了什么?
收听Decoder，这是由TheVerge的NilayPatel主持的节目，内容涉及伟大的想法以及其他问题。在这里订阅!
是的，我们的年度量子峰会即将到来，我们基本上邀请我们的会员和用户网络来参加，我们将讨论一些真正令人兴奋的消息。我们今年宣布的实际上是我们正在谈论的一款非常令人兴奋的升级版量子处理器。它被称为IBMQuantumHeron。它有133个量子位。它是我们迄今为止构建的最高性能的处理器，用户将可以通过我们的云服务进行访问。
我们还推出了IBM量子系统二号，并将其作为一种新架构引入，用于将我们的量子计算机扩展到未来。我们还讨论了展望未来的十年路线图。在IBMQuantum，我们喜欢发号施令，告诉每个人我们在做什么，因为这让我们保持诚实，让行业中的每个人都处于相同的基准上来了解进展情况。我们正在扩展该路线图，实际上我们几年前就首次推出了该路线图，并且迄今为止已经实现了所有里程碑。但我们将把它延长到2033年，进入下一个领域，我们真正希望推动大规模量子计算。
所以你有一个新的处理器，你在系统二中有一个新的计算架构，你有一个更长的路线图。让我把这个放在上下文中：我们已经听说量子计算相当长一段时间了。我盯着许多量子计算机，并被告知：“这是宇宙中有史以来最冷的部分。”至少，这非常有趣。我们现在才真正到达用量子计算机解决实际问题的阶段。
我们甚至还没有到解决实际问题的地步。
还没有吗?
还没有。但令人兴奋的是，就在去年，我们称之为公用事业规模的量子计算。我们正在使用100多个量子位。今年早些时候，我们使用了一款名为Eagle的处理器，它能够解决使用经典计算机无法通过暴力方法真正解决的特定问题，但它也挑战了所使用的最佳经典近似方法关于高性能计算。有趣的是，现在量子计算机变得像基准一样。您几乎需要它来验证您的近似经典方法是否正常工作。当量子位超过100个时，这种情况就会发生。
在100个量子位上，一切都会发生变化，因此您无法使用GPU或任何类型的经典计算机来准确模拟正在发生的情况。这就是为什么我们处于这个阶段，我们称之为效用规模，因为使用量子作为工具与你仍然可以在经典中做的事情相比，将会出现这种来回变化。但还有很长的路要走，我们将尝试使用量子来推动价值以实现量子管理。
我觉得实用这个词让我很不舒服。这是一个分支点，您使用量子计算机解决的问题开始变得与您可以使用常规计算机解决的问题发生有意义的不同。
这是正确的。我们认为这确实是一个拐点。许多行业已经在使用高性能计算，他们正在研究使用橡树岭超级计算机等的非常非常困难的问题。现在，量子成为一种额外的工具，为他们打开了一个新的视角，让他们能够看到他们以前无法看到的计算空间的不同领域。
IBM在量子领域有一个庞大的计划。其他大公司也这样做——微软、谷歌等等，他们都在投资这个领域。这是否感觉像是一场经典的资本主义竞争，“我们都在奋力向前，将第一个产品推向市场”?是一群研究人员知道彩虹尽头可能有一桶金，但我们距离它还很远，所以我们都有点友好?气氛如何?
我想说，进入这个领域是一个非常激动人心的时刻。您是否经常说您正在从底层构建一个全新的计算架构?这与传统的经典计算根本不同。所以，是的，我想说肯定有很多风潮，有很多嗡嗡声。有时可能有点太多的嗡嗡声。但我也认为从竞争的角度来看，这有助于推动行业向前发展。
几十年来，IBM一直处于计算领域的前沿。所以它就在我们的血液里。路线图和推动下一个重大发展、计算领域的下一个重大创新的想法一直是IBM的原生理念，量子也不例外。从早期的理论建立起，我们就已经投入量子游戏了大概30年，30多年了。但现在我们确实开始在构建架构、构建系统、推出硬件、开发框架以使其可用和可访问方面取得很多成果。
让我给你一个更愚蠢的比较。我们的节目中有AWS首席执行官AdamSelipsky。AWS与微软Azure和谷歌云的竞争非常激烈。他们试图从彼此手中夺取市场份额，并且做了很多创新的事情来制造更好的产品，但最终目标是从谷歌手中夺走一个客户。你还没到，对吧?还没有市场份额可以转移吗?
当然不是那个规模。
但你们有竞争的量子客户吗?
当然，量子社区正在不断发展。
[笑]这不是顾客;而是顾客。有人感兴趣。
“到了100个量子比特，一切都会改变”
从开发人员、学生到财富500强公司，都有人对此感兴趣。我们有很多兴趣。举个例子，我们在2016年第一次把系统放在云上。我们把一个非常简单的五量子位计算机，五量子位量子计算机放在云上。但它反映了量子研究方式的真正根本性转变。以前，你必须是一名物理学家。你必须在实验室里转动旋钮。你正在获取数据，你正在运行物理学家代码;你不是在给计算机编程。
哇。[笑]向物理学家大声喊叫。
好吧，我是一名物理学家，你不想看到我的代码。[笑]但重点是我们围绕它开发了一个完整的框架来实际部署它并使其可编程。想想计算机的早期阶段以及您需要根据正确的汇编语言和编译器构建的所有基础设施以及上面的应用程序层。自首次推出以来，我们在过去七年里一直在构建它。那时，我们的平台和服务已经拥有超过500,000名用户。
我总是很好奇事物是如何构建的以及如何做出决策。这确实是我们在节目中谈论的内容。当它是一项业务时，就会产生一种强制功能，并且有一条增长路径。量子似乎有一天会成为一项巨大的业务，因为它将解决普通计算机无法解决的问题。但现在，它正处于曲线的早期阶段，你在研发上投入了大量资金，制定了积极的路线图，但你还远远没有接近业务。
我想说，我们正在敲开商业价值的大门并寻找商业价值，因为特别是当我们处于这个领域时，我们知道它可以用作与最好的经典计算机竞争的工具，有一些东西那里有待探索。很多时候，即使使用传统计算机，也很少有经过验证的算法可以驱动我们的所有价值。许多价值的驱动是通过启发式方法、通过反复试验、通过拥有工具并在特定问题上使用它来实现的。这就是为什么我们看到这个拐点的根本性游戏规则改变者正在走向超过100个量子位的公用事业规模系统，因为现在我们希望用户能够通过这个工具真正找到业务优势，找到适当映射到这些系统上的问题勘探。
因此，请把它放在IBM的背景下。IBM是一家大公司，已有100多年的历史，做了很多事情。我想这可能是IBM正在做的最前沿的事情。我猜你不会不同意我的观点。但这感觉像是大多数大型科技公司正在做的最前沿的事情。
是的，一点没错。
IBM内部的结构是怎样的?这是如何运作的?
我们是IBM研究院内的IBMQuantum。IBM研究院一直是整个IBM的有机增长引擎。这是许多创新想法出现的地方，但总的来说，IBM和IBM研究中心的一个特定策略是，我们不只是进行研究，然后我们将进行开发，然后它将继续这种非常线性化的过程。产品旅程。当我们前进时，所有这些都整合在一起。因此，我们有机会在IBMQuantum中开发产品，将其放在云端，并与IBMCloud集成。实际上，在所有各种不同的技术元素完成之前，我们正在推动这些事情的发展，以建立用户基础，推动风潮的发展。这就是一种从头开始构建的敏捷方法，但也经常尽早将其推出，以激发兴奋并真正建立生态系统的其他部分。
那么IBMQuantum是如何构建的呢?有多少人?它是如何组织的?
所以我们不说具体的数字，但我们有几百人。然后，我们团队的部分人员专注于实际的硬件元素，一直到实际的量子处理器及其周围的系统，通过在低温系统中冷却这些处理器并与之对话，使这些处理器发挥作用与控制电子设备，用经典计算与之对话。所以这一切都需要结合在一起。
然后你就有软件开发团队。我们还有一个云和服务团队，帮助将我们的产品作为服务提供。然后，我们的应用程序团队正在研究下一个算法，以及使用我们的量子服务的下一个新方法。我们还有一些在业务发展方面更加外向的团队——努力推动采用，与不同的客户合作解决他们感兴趣的问题。我们的团队中也有一部分负责运行名为“量子加速器”的产品。它就像一个咨询部门，与客户合作，为量子做好准备，开始了解量子计算如何影响他们的问题，并开始使用我们的系统。
这一切都是平的吗?这些团队中的每一个都向您汇报，或者两者之间有结构吗?
不，所以所有这些不同的人都向我们的量子计算副总裁JayGambetta报告。我负责系统部分。基本上，处理器的包装及其运行方式，为用户执行问题，这就是我拥有的部分。