Google、微軟即將宣布量子計(jì)算重大突破，業(yè)內(nèi)人士：還不能“貪杯”

目前，量子計(jì)算這一革命性技術(shù)，已經(jīng)成為物理學(xué)家和計(jì)算機(jī)科學(xué)家長(zhǎng)達(dá)35年的夢(mèng)想。在未來(lái)不久，這一技術(shù)或?qū)⒂瓉?lái)重大的進(jìn)展。

雷鋒網(wǎng)1月29日消息   據(jù)《金融時(shí)報(bào)》報(bào)道，在未來(lái)幾周內(nèi)，世界兩大技術(shù)巨頭——Google和微軟，將宣布各自在量子計(jì)算領(lǐng)域取得的里程碑進(jìn)展。不過(guò)，他們會(huì)否借此契機(jī)宣布其在該領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)的商業(yè)應(yīng)用還有待查證。

據(jù)量子領(lǐng)域的領(lǐng)先者表示，量子計(jì)算機(jī)利用量子力學(xué)的性能可以大大加快計(jì)算速度，并將在未來(lái)5年內(nèi)實(shí)現(xiàn)重大的實(shí)際應(yīng)用。

基于此，微軟量子團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人 Todd Holmdahl 說(shuō)：

“（借此）我們將有機(jī)會(huì)解決一系列之前無(wú)法解決的難題。”

據(jù)雷鋒網(wǎng)了解，加拿大有一家公司 DWave ，從7年前就開(kāi)始銷售有限用途的量子計(jì)算機(jī)，其可以通過(guò)編程來(lái)處理今天的計(jì)算機(jī)功能承載范圍以外的任務(wù)。量子計(jì)算技術(shù)的好處還在于——模擬分子、幫助研制突破性藥物，并讓機(jī)器學(xué)習(xí)變得更加強(qiáng)大。

然而，從事這項(xiàng)技術(shù)的其他人則認(rèn)為，（對(duì)這種技術(shù)的預(yù)測(cè)）有點(diǎn)過(guò)于樂(lè)觀。英特爾實(shí)驗(yàn)室主管 Mike Mayberry 對(duì)此表示，在真正可行的量子計(jì)算出現(xiàn)之前，大型科技公司之間還將迎來(lái)“為期十年的競(jìng)賽”。他說(shuō)：

“我們現(xiàn)在還處于‘玩具系統(tǒng)’時(shí)代。”

不過(guò)，來(lái)自微軟和Google兩家即將到來(lái)的（量子計(jì)算）里程碑卻在明示：那些前沿的想法正在迅速的走向?qū)嶋H應(yīng)用。

丨 微軟：進(jìn)程緩慢但擲地有聲

盡管微軟從12年前就已開(kāi)始研究量子計(jì)算，但直至目前，其還未能開(kāi)發(fā)出可運(yùn)行的量子位（量子計(jì)算機(jī)的基本構(gòu)件）。據(jù) Holmdahl 介紹，目前微軟已經(jīng)“十分接近”實(shí)現(xiàn)這一突破。

通常，這種聲明需要通過(guò)在學(xué)術(shù)期刊上發(fā)表研究論文來(lái)完成，這也意味著他們?cè)诎l(fā)布之前必須經(jīng)過(guò)同行評(píng)議。Holmdahl說(shuō)，對(duì)微軟來(lái)說(shuō)，這也是“科學(xué)的重要時(shí)刻。”

1998年，IBM宣布開(kāi)發(fā)出了第一個(gè)可運(yùn)行的量子位，并在去年12月宣布與合作伙伴一起開(kāi)發(fā)基于技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用。但是，微軟的量子位設(shè)計(jì)是對(duì)未經(jīng)驗(yàn)證的技術(shù)的巨大押注。如果成功，那么微軟將迅速超越已經(jīng)在這一領(lǐng)域取得先發(fā)優(yōu)勢(shì)的公司。

而微軟的設(shè)計(jì)正好解決了這一技術(shù)的一大缺點(diǎn)。據(jù)了解，量子計(jì)算機(jī)需要廣泛的糾錯(cuò)來(lái)彌補(bǔ)量子位固有的脆弱——它們只能維持一個(gè)很短的量子態(tài)狀態(tài)，而且在不干擾結(jié)果的狀態(tài)下很難讀取。

針對(duì)這一難題，微軟開(kāi)發(fā)出了一種能有效分解電子的量子比特，可讓同一信息同時(shí)在多個(gè)地方存在。如果量子比特的一部分變了，它所包含的信息也不會(huì)丟失，并且還會(huì)讓整個(gè)系統(tǒng)更加穩(wěn)定。這種使用了所謂的拓?fù)淞孔游坏挠?jì)算機(jī)，其內(nèi)置的容錯(cuò)能力可使它們比那些不太強(qiáng)大的系統(tǒng)具有更大的優(yōu)勢(shì)。Holmdahl說(shuō)：

“因?yàn)槲覀兊募m錯(cuò)比他們的要好得多。當(dāng)計(jì)算機(jī)使用更脆弱的量子比特時(shí)，他們可能會(huì)需要1000或10000（量子比特），我們可能只需要一個(gè)。”

然而，如果微軟確實(shí)實(shí)現(xiàn)了這一目標(biāo)，那么創(chuàng)造一個(gè)單一的可運(yùn)行的量子位將只是第一步。Mayberry說(shuō)，目前還不清楚哪一種競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的量子比特技術(shù)最有效，因?yàn)橹圃焐陶噲D將現(xiàn)有的基本系統(tǒng)擴(kuò)展到全面的通用計(jì)算機(jī)當(dāng)中。

丨 Google：2017年底實(shí)現(xiàn)“量子霸權(quán)”

另一方面，Google要宣布的里程碑則是將首次展示量子計(jì)算機(jī)如何解決對(duì)于傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)來(lái)說(shuō)堪稱極限的問(wèn)題。

雷鋒網(wǎng)了解到，當(dāng)一臺(tái)量子計(jì)算機(jī)比經(jīng)典計(jì)算機(jī)能更好解決計(jì)算問(wèn)題時(shí)，行業(yè)會(huì)將其稱為“量子霸權(quán)”。為此，Google 制定了一個(gè)時(shí)間表——要在2017年底實(shí)現(xiàn)“量子霸權(quán)”，并在去年年底開(kāi)始進(jìn)行測(cè)試——其測(cè)試旨在表明該公司的49位量子位系統(tǒng)可以解決超出任何傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)能力的問(wèn)題。目前，Google還未就其測(cè)試結(jié)果予以置評(píng)，不過(guò)也無(wú)需擔(dān)心，畢竟測(cè)試成功結(jié)果在發(fā)表科學(xué)研究論文前還需要評(píng)估。

然而，在Mayberry和一些人看來(lái)，即使Google最后成功實(shí)現(xiàn)“量子霸權(quán)”，但這項(xiàng)技術(shù)離實(shí)際應(yīng)用仍然還有很長(zhǎng)的路要走。

丨  總結(jié)

如果像微軟和Google這樣的（量子計(jì)算）突破得到了證實(shí)，那么他們和其他公司還將面臨如何擴(kuò)大規(guī)模、解決更復(fù)雜的量子計(jì)算難題的巨大挑戰(zhàn)。除了難以獲得讓量子位維持超過(guò)幾微秒的量子態(tài)之外，他們還需解決如何獲得可在極低溫度下操作的電子控制器這一難題。在Mayberry看來(lái)，“要繼續(xù)擴(kuò)大規(guī)模是非常困難的。”

顯然，量子計(jì)算雖然即將迎來(lái)兩大巨頭的里程碑突破，但在前行之路上，困阻依然重重。

*注：內(nèi)容via Financial Times，雷鋒網(wǎng)編譯；題圖來(lái)源于網(wǎng)絡(luò)

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