Rigetti Computing推出80量子比特处理器

光子盒研究院出品

12月15日，Rigetti Computing推出了其下一代“Aspen-M”80量子比特的量子计算机的私人测试版。Aspen-M是世界上第一个商用多芯片量子处理器，解决了容错量子计算竞赛中的关键扩展挑战。Aspen-M处理器利用Rigetti专有的多芯片技术，由两个40量子比特芯片组装而成。

Aspen-M量子芯片

Rigetti宣布将与跨国专业服务公司德勤和领先的托管量子服务提供商Strangeworks合作，使用Rigetti的新型可扩展处理器探索材料模拟、优化和机器学习中的量子应用。

另外，基于单芯片40量子比特处理器的新Aspen系统也同时发布，以便在Rigetti量子云服务(QCS)、Strangeworks生态系统和Amazon Braket上线供用户使用。

这些最新的Rigetti Aspen超导处理器在量子比特规模、运行速度和保真度方面都有所改进——这三个指标对于释放广泛的商业价值至关重要。除了将处理器量子比特的规模比上一代产品增加一倍以上之外，由这些处理器驱动的系统还将量子处理速度提高了2.5倍，并将读出错误减少了多达50%，从而大大提高了量子程序结果的可靠性。

Rigetti Computing创始人兼首席执行官Chad Rigetti表示：“有了这些系统，我们在新兴的量子优势时代达到了一个重要的里程碑。我们的机器现在的规模和速度可以处理支撑高影响力应用的真实数据集。我们相信这些系统为研究人员和企业提供了在实际问题上追求量子优势的最佳平台。”

在内部测试中，Rigetti使用其新的Aspen-M处理器使用来自纽约证券交易所的数据集执行机器学习任务。任务是预测第二天股市会收高还是收低。Rigetti称Aspen-M和它测试的一个单独的40量子比特系统都证明了量子处理能力与行业标准的经典机器学习模型相媲美。这是Rigetti规模优势的早期证明，它为解决现有经典计算机仍然无法解决的更大计算复杂性问题奠定了基础。

Rigetti还让Aspen-M运行具有65个变量的量子算法，该处理器在不到五分钟的时间内完成了任务。这很重要，因为根据Riggeti的说法，在测试中使用的量子算法过于复杂，无法在经典计算机上进行模拟。这种类型的变分算法可以应用于一系列行业用例，包括供应链、物流和网络优化。

德勤量子计算负责人、政府和公共服务首席技术官兼董事总经理Scott Buchholz说：“随着量子计算的不断发展，组织应该探索量子技术的潜力，以了解他们如何在未来推进他们的商业模式。在德勤，我们正在与不同的技术供应商和我们的客户合作，将我们的业务和技术经验相结合，去定义、设计一个技术前沿的未来。作为这项共同努力的一部分，我们期待与Strangeworks共同探索Rigetti的新架构，以帮助客户定义正确的问题集，以推进他们的发展。”

Strangeworks创始人兼首席执行官William Hurley说：“Rigetti新处理器的可扩展性和速度令人印象深刻，为量子应用开发人员和研究人员打开了新的可能性的大门，这种计算能力使德勤等企业级公司能够将量子计算应用于真正重要的问题。我们很高兴与德勤和Rigetti合作，开创量子应用开发的新时代。”

Aspen-M目前处于内测阶段，预计将于2022年第一季度公开上市。

Rigetti在今年早些时候宣布计划上市时详细介绍了其长期工程路线图。这家初创公司的目标是到2024年建立一个1000量子比特的系统。再两年后，Rigetti希望推出一个量子比特数是其四倍的系统。

与此同时，Rigetti提出了一种三进制量子比特qutrit。他们表示，“transmon能级的简单结构使超导量子比特具有在单个电路中处理更多状态的独特能力。”

只增加一个额外的状态就可以将他们的量子比特转变为qutrit，这不仅可以增加单个元素中编码的信息量，还可以实现大幅减少读出错误的技术。

Rigetti最近的工作展示了qutrit-qutrit门如何降低将三量子比特门(CCPHASE)分解为基本的两量子比特组件的成本。这部分是由于使用qutrit可以访问更大的状态空间——单个qutrit操作存在于SU(3)中，而两个qutrit操作存在于SU(9)中——在两个qubit的情况下，维数增加了两倍多。

qutrit——量子比特的三维扩展——能够在典型的两态操作中编码超过2倍的信息。

Rigetti现在通过Quil-T(对量子指令语言Quil的脉冲级扩展)提供对qutrit操作的实验性访问。除了标准的量子比特校准套件外，用户还可以在Rigetti设备周围的大多数位置访问qutrit的第一和第二状态之间的一组新门。

Rigetti表示，对于探索量子计算、量子物理前沿的研究人员以及那些对传统的、基于量子比特的算法感兴趣的人来说，访问他们处理器中的第三状态非常有用。例如，使用精心选择的读出参数，当在|2>和|0>之间进行选择时，分类性能会明显更好，而不是在|0>和|1>之间进行默认分类。使用这种技术，通过调整他们的读出系统来决定最佳的qutrit状态，从而大幅降低读出错误(在某些情况下错误率可达60%)。Rigetti已经为所有用户启用了这种增强的读出方案，这些用户可以使用更高级别的门。

Rigetti Computing是全栈量子计算的先驱。自2017年以来，该公司一直在云上运营量子计算机，并通过其Rigetti量子云服务(QCS)平台为全球企业、政府和研究客户提供服务。该公司专有的量子经典基础设施提供与公共云和私有云的超低延迟集成，以实现高性能实用量子计算。Rigetti开发了业界首款用于可扩展量子计算系统的多芯片量子处理器。该公司在Fab-1内部设计和制造其芯片，Fab-1是业界第一个专用和集成的量子器件制造设施。Rigetti由Chad Rigetti于2013年创立，目前拥有140多名员工，在美国，英国和澳大利亚设有办事处。

Rigetti Computing于10月宣布，已与上市的特殊目的收购公司Supernova Partners Acquisition Company II, Ltd.(NYSE：SNII)达成最终合并协议。交易完成后，这家上市公司将被命名为Rigetti Computing, Inc.，其普通股预计将在纽约证券交易所上市，股票代码为“RGTI”。

参考链接：

[1]https://www.globenewswire.com/news-release/2021/12/15/2352647/0/en/Rigetti-Computing-Announces-Next-Generation-40Q-and-80Q-Quantum-Systems.html

[2]https://siliconangle.com/2021/12/15/rigetti-debuts-multi-chip-quantum-processor-80-qubits/

[3]https://medium.com/rigetti/beyond-qubits-unlocking-the-third-state-in-quantum-processors-12d2f84133c4

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