科技巨頭爭(zhēng)奪“量子霸權(quán)”,量子計(jì)算機(jī)或迎來(lái)爆發(fā)點(diǎn)

韓平 8年前 (2017-07-19)

多年來(lái),Google一直在將時(shí)間和金錢(qián)投入到一個(gè)雄心勃勃的夢(mèng)想中:開(kāi)發(fā)能真正運(yùn)行的量子計(jì)算機(jī)?,F(xiàn)在它正在考慮將量子計(jì)算應(yīng)用到商業(yè)中。

科技巨頭爭(zhēng)奪“量子霸權(quán)”,量子計(jì)算機(jī)或迎來(lái)爆發(fā)點(diǎn)

多年來(lái),Google一直在將時(shí)間和金錢(qián)投入到一個(gè)雄心勃勃的夢(mèng)想中:開(kāi)發(fā)能真正運(yùn)行的量子計(jì)算機(jī)?,F(xiàn)在它正在考慮將量子計(jì)算應(yīng)用到商業(yè)中。

雷鋒網(wǎng)消息,據(jù)彭博報(bào)道,最近幾個(gè)月Google已經(jīng)開(kāi)始讓一些科學(xué)實(shí)驗(yàn)室和AI研究者,通過(guò)網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)其量子計(jì)算機(jī)。據(jù)稱(chēng),Google的目的是推動(dòng)新技術(shù)相關(guān)的工具和應(yīng)用開(kāi)發(fā),并最終將其變成更快更強(qiáng)大的云計(jì)算服務(wù)。

彭博還獲得了一份演示PPT,里面介紹了量子計(jì)算機(jī)的硬件和一個(gè)被稱(chēng)為“胚胎量子數(shù)據(jù)中心”(Embryonic quantum data center)的新實(shí)驗(yàn)室。軟件部分則包括一個(gè)名為ProjectQ的計(jì)劃,這是一個(gè)開(kāi)源計(jì)劃,目的是讓開(kāi)發(fā)者能為量子計(jì)算機(jī)編寫(xiě)代碼。

斯坦福大學(xué)量子計(jì)算研究員Peter McMahon評(píng)價(jià)稱(chēng):“他們很開(kāi)放,正在開(kāi)發(fā)量子計(jì)算硬件,而且在未來(lái)的某個(gè)時(shí)候,會(huì)以云服務(wù)的形式提供服務(wù)。”

量子系統(tǒng)能解決傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)無(wú)法處理的問(wèn)題,比如幫助了解原子和其他微粒子是如何工作的。不過(guò)量子計(jì)算仍處于需要長(zhǎng)期研究的階段,而且也備受質(zhì)疑,目前這還不清楚它是否比現(xiàn)有的超級(jí)計(jì)算機(jī)更好。

科技巨頭爭(zhēng)奪“量子霸權(quán)”,量子計(jì)算機(jī)或迎來(lái)爆發(fā)點(diǎn)

2014年,Google表示在開(kāi)發(fā)自己的量子計(jì)算機(jī)。今年早些時(shí)候,雷鋒網(wǎng)曾報(bào)道,它表示系統(tǒng)將在2017年底之前證明其“量子霸權(quán)”(quantum supremacy),即在特定計(jì)算上的性能超越所有現(xiàn)存計(jì)算機(jī)。

Google曾說(shuō)過(guò),它正在開(kāi)發(fā)的是有49個(gè)量子位的機(jī)器,不過(guò)還不清楚它是不是會(huì)向外部提供服務(wù)的那臺(tái)計(jì)算機(jī)。但就算Google證明了其“量子霸權(quán)”,但這仍是理論上的測(cè)試。MIT的Seth Lloyd教授認(rèn)為,想要開(kāi)發(fā)出有用的應(yīng)用,系統(tǒng)至少應(yīng)該有超過(guò)100個(gè)量子位。

理論量子計(jì)算的一個(gè)分支是密碼學(xué),即以比當(dāng)前計(jì)算機(jī)更安全的方式傳輸數(shù)據(jù)。Lloyd十多年前在一次會(huì)議上,與Google創(chuàng)始人拉里·佩奇和謝爾蓋·布林討論了這些理論。當(dāng)時(shí)他倆被迷住了,而Lloyd還詳述了一種應(yīng)用量子加密的方法,它可以讓用戶(hù)在不向Google透露查詢(xún)請(qǐng)求的情況下進(jìn)行搜索。

幾年之后,Lloyd再次遇到了佩奇和布林,并再次提出了這個(gè)想法。在與Google的商務(wù)部門(mén)溝通后,兩位創(chuàng)始人表示并不感興趣,因?yàn)楣镜膹V告系統(tǒng)依賴(lài)于對(duì)用戶(hù)搜索內(nèi)容的了解。

而如今,Google似乎已經(jīng)對(duì)量子計(jì)算的應(yīng)用有了把握,并且正在努力將其商業(yè)化。IBM也同樣如此,這也會(huì)讓正在快速增長(zhǎng)的云計(jì)算市場(chǎng)呈現(xiàn)新的競(jìng)爭(zhēng)狀態(tài)。勞倫斯利福摩爾國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家Jonathan DuBois認(rèn)為,Google的計(jì)劃也很明確,就是通過(guò)云服務(wù)開(kāi)拓量子計(jì)算市場(chǎng),并承諾政府和學(xué)術(shù)研究者可以免費(fèi)使用。

在早期提供免費(fèi)服務(wù),來(lái)點(diǎn)燃外界對(duì)新硬件的興趣,也符合Google一直以來(lái)的云計(jì)算戰(zhàn)略。今年5月它推出了新一代AI芯片Cloud TPU,以云服務(wù)的形式提供,而且一些學(xué)術(shù)研究者也可以免費(fèi)獲得這一服務(wù)。

就目前來(lái)說(shuō),量子計(jì)算機(jī)是需要特別照料的龐大怪獸,比如需要深度制冷,所以更有可能通過(guò)網(wǎng)絡(luò)的方式租用,放在公司的數(shù)據(jù)中心中。如果機(jī)器的速度快得多,必將成為云服務(wù)的主要競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。理論上,量子計(jì)算機(jī)將大大減少計(jì)算時(shí)間,為云服務(wù)提供了巨大的降價(jià)空間。

科技巨頭爭(zhēng)奪“量子霸權(quán)”,量子計(jì)算機(jī)或迎來(lái)爆發(fā)點(diǎn)

雖然量子計(jì)算仍處于初生狀態(tài),但競(jìng)爭(zhēng)的激烈程度并不小。Google和越來(lái)越多的公司認(rèn)為,通過(guò)以數(shù)百萬(wàn)倍的速度處理重要的任務(wù),會(huì)改變計(jì)算格局。

今年早些時(shí)候,IBM的云服務(wù)開(kāi)始對(duì)外提供量子計(jì)算機(jī)服務(wù)IBM Q。5月時(shí),雷鋒網(wǎng)報(bào)道IBM為這一仍處于測(cè)試階段的服務(wù)增加了17個(gè)量子位(qubit)的原型量子處理器。

而早在2005年,微軟就建立了StationQ,由數(shù)學(xué)家Michael Freedman領(lǐng)導(dǎo),從事量子計(jì)算基礎(chǔ)研究。經(jīng)過(guò)十多年的研究,去年底時(shí)微軟終于宣稱(chēng),將著手量子計(jì)算工程樣機(jī)研發(fā),要把十多年的量子計(jì)算機(jī)研究付諸于實(shí)踐,并且豪言,自己的量子計(jì)算機(jī)能擊敗Google和IBM的樣機(jī)。

國(guó)內(nèi)也不甘落后,5月份中國(guó)科學(xué)院宣布最新成果,由中科大、中國(guó)科學(xué)院-阿里巴巴量子核算實(shí)驗(yàn)室、浙江大學(xué)、中科院物理所等單位或公司聯(lián)合研制的光量子計(jì)算機(jī)正式誕生。

量子計(jì)算領(lǐng)域也涌現(xiàn)了一批創(chuàng)業(yè)公司,比如與Google有過(guò)合作的D-Wave Systems。除了這家,CB Insights還在一篇文章中總結(jié)了目前量子計(jì)算領(lǐng)域值得關(guān)注的12家公司,其中一家是Rigetti Computing。這家公司已經(jīng)從投資者那里獲得了超過(guò)6900萬(wàn)美元的融資,想為量子計(jì)算機(jī)開(kāi)發(fā)設(shè)備和軟件。這家公司在6月還公布了一個(gè)名為“Forest”的云服務(wù),讓外界試驗(yàn)其新機(jī)器。這家公司的創(chuàng)始人Chad Rigetti認(rèn)為,量子計(jì)算會(huì)變得與AI一樣熱,不過(guò)“這個(gè)行業(yè)還處于起步階段,沒(méi)人造出了可以工作的量子計(jì)算機(jī)”。

量子計(jì)算機(jī)備受期待,被認(rèn)為其用途會(huì)十分廣泛,例如改進(jìn)太陽(yáng)能電池板,用于藥物發(fā)現(xiàn),甚至化肥開(kāi)發(fā)。很多人拿量子計(jì)算機(jī)與50年前晶體管的發(fā)明作類(lèi)比,當(dāng)時(shí)誰(shuí)又能想到會(huì)出現(xiàn)手機(jī)一樣的電子設(shè)備呢。而如今,量子計(jì)算機(jī)也處于這樣一個(gè)類(lèi)似的爆發(fā)點(diǎn)。

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