IBM 今天宣布對現有的量子計算路線圖進行升級，目標在2025 年實現擁有4000 多個量子位（qubit）的超級計算機。根據路線圖，IBM 將對經典和量子資源進行更有力的組合協調，實現“以量子為中心的超級計算”。

IBM 表示，它預計將在2023 年提供軟件工具，使開發人員能夠運行工作，幫助他們同時利用量子和經典計算資源。IBM 表示，它認為量子擴展的穩步發展不會停滯。

該公司使用“無服務器量子”（Serverless Quantum）一詞來描述一個架構，該架構部署了基礎設施，將工作分配給經典或量子種類的處理器。

IBM 研究員兼量子基礎設施總監Jerry Chow 稱：“Serverless Quantum 是讓世界為以量子為中心的超級計算做好準備的一部分。他把這種效果比作今天的彈性計算方法，在這個意義上，你有計算資源的需求”。

Chow在接受VentureBeat採訪時說，這個想法是，問題的一部分可以由經典的CPU、GPU或非經典的QPU，即量子處理單元來處理。這是由一個有效協調或安排工作負載分配的共同服務層實現的。

在討論量子“電路編織”（circuit knitting）計劃時候，在量子探索過程中更好的芯片間通信的硬件和軟件方法也非常重要。

他說：“這就相當於找到方法，把更大的問題分解成小階量子電路，然後編織或採取所有的結果，把它們重新組合起來”。想像中的問題是多方面的，而有些問題似乎特別緊迫。例如，用量子系統模擬自然，被認為是一條提高效率的途徑，可以推動環境、社會和治理的大幅改善。

IBM 表示，其Qiskit Runtime 軟件中的Serverless Quantum 功能，包括電路編織，將在2023 年支持可並行工作的分配。此外，該公司表示，錯誤緩解和抑制方面的改進預計將提高量子結果的質量。這些將作為路線圖的一部分在2024 年和2025 年為Qisket 提供服務。

IBM 研究院院長Dario Gil 表示：“從2020年起短短兩年間，IBM 對發展量子運算取得了長足的進步。在逐步實現願景時，我們看到了量子的潛力與可能性；也確定了邁向實用量子運算時代所需要投入的資源。藉著量子無伺服器運作、硬體和軟體科技的進展，以及在發展路徑圖中描繪的理論目標，IBM 期待開創以量子為中心的超級電腦新時代，提供我們的合作夥伴與客戶強大且豐沛的運算能力”。

根據IBM 新發布的量子路線圖， IBM 將通過三個維度，實現量子處理器的可擴展性：

首先，以傳統方式，在多個處理器之間建立通訊和平行作業。整合了傳統運算資源的量子處理器，為實現實用量子系統所需的、更多元的技術拓寬了道路，例如經過改良的抑制誤差技術，以及智慧工作負載調度能力。

其次，實現可擴展的架構，包括部署晶片級短程耦合器。這些耦合器將晶片緊密地連接起來，形成更大的單一處理器，滿足模組化量子運算對於可擴展性的關鍵需求。

第三，要實現真正的可擴展性，必須建立各量子處理器之間的量子通訊。為此，IBM 已經提出將集群連接成更大的量子系統的建議。

以上三種針對可擴展性的技術，都將助力IBM 實現最新的量子發展目標：透過建立模組化、可擴展的處理器集群，在2025 年推出超過4,000 個量子位的系統。