量子計(jì)算機(jī)或?qū)⑻崆皩?shí)現(xiàn)
量子計(jì)算機(jī),是一種基于量子物理機(jī)制處理數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī),能夠以遠(yuǎn)高于目前計(jì)算機(jī)的速度運(yùn)行。政府和技術(shù)企業(yè)巨頭已對(duì)量子計(jì)算機(jī)的研發(fā)投入了海量資源,但是沒(méi)人能說(shuō)清量子計(jì)算機(jī)離實(shí)用化到底還有多久。
本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/201606/292526.htm最近,一些頂尖研究團(tuán)隊(duì)根據(jù)最新發(fā)現(xiàn),認(rèn)為量子計(jì)算機(jī)的實(shí)現(xiàn)可以比我們想象的更早。前日,谷歌和西班牙巴斯克大學(xué)的研究人員公布了一項(xiàng)研究成果,根據(jù)該成果,人類有望以較之前簡(jiǎn)便的多的方法構(gòu)建一臺(tái)能充分發(fā)揮量子計(jì)算能力的驗(yàn)證樣機(jī)。
研究人員將之前投入了巨量人力財(cái)力卻進(jìn)展緩慢的研究路線下的量子計(jì)算機(jī)稱為“數(shù)字量子計(jì)算機(jī)”,它的結(jié)構(gòu)模式與今天的數(shù)字電子計(jì)算機(jī)類似,且它的設(shè)計(jì)已經(jīng)經(jīng)過(guò)了長(zhǎng)期錘煉。然而,數(shù)字量子計(jì)算機(jī)需要大量的糾錯(cuò)軟硬件資源來(lái)補(bǔ)償計(jì)算中脆弱的量子效應(yīng)。
谷歌、IBM和包括一家創(chuàng)業(yè)企業(yè)在內(nèi)的財(cái)團(tuán)已改變策略,正在加速研發(fā)“模擬量子計(jì)算機(jī)”。
模擬量子計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)跟傳統(tǒng)數(shù)字計(jì)算機(jī)相比差別很大,并且現(xiàn)有理論還不能完全解釋其運(yùn)行機(jī)理。當(dāng)然,模擬量子計(jì)算機(jī)仍需要糾錯(cuò),但是糾錯(cuò)所要求的資源將少得多。因此,構(gòu)建一臺(tái)量子計(jì)算驗(yàn)證機(jī)將更加容易。谷歌量子計(jì)算硬件項(xiàng)目負(fù)責(zé)人,高級(jí)研究員約翰·馬丁尼斯(John Martinis)在去年的采訪中表示,在幾年之內(nèi),模擬量子計(jì)算芯片就有望問(wèn)世。
谷歌團(tuán)隊(duì)用模擬量子計(jì)算機(jī)制構(gòu)建了一個(gè)超導(dǎo)量子芯片來(lái)模擬9個(gè)相互之間存在磁力作用的原子。這種設(shè)計(jì)方法使得之前為數(shù)字量子計(jì)算機(jī)開發(fā)的糾錯(cuò)技術(shù)可以被采用。
該芯片擁有9個(gè)量子比特,但如果要求一臺(tái)量子計(jì)算機(jī)達(dá)到傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)根本無(wú)法企及的性能,那么它必須至少擁有40個(gè)量子比特。當(dāng)然,初創(chuàng)公司D-Wave Systems已經(jīng)制成了擁有超過(guò)1000個(gè)量子比特的演示芯片。然而,盡管該芯片的性能令人驚喜,該公司卻始終不能令人信服地證明,這種性能增益來(lái)自真正意義上的量子計(jì)算。
谷歌認(rèn)為,模擬量子計(jì)算機(jī)應(yīng)該能較數(shù)字量子計(jì)算機(jī)更快達(dá)到1000量子比特的體量,并且業(yè)內(nèi)其他專家也基本認(rèn)可這個(gè)預(yù)期。
谷歌或其他公司的模擬量子計(jì)算機(jī)一旦成功,則可以被用來(lái)分析并解開醫(yī)學(xué)和能源領(lǐng)域的難題,這些領(lǐng)域要求進(jìn)行原子級(jí)別的大規(guī)模仿真,傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)根本無(wú)能為力。
谷歌相信,模擬量子計(jì)算機(jī)也將極大推進(jìn)機(jī)器學(xué)習(xí)和人工智能技術(shù)。谷歌CEO桑德拉(Sundar Pichai)聲稱,谷歌已經(jīng)進(jìn)入了“人工智能驅(qū)動(dòng)時(shí)代”。
哈特馬特·耐溫(Hartmut Neven)是谷歌量子計(jì)算應(yīng)用設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)的負(fù)責(zé)人,他在去年的采訪中表示,量子計(jì)算驅(qū)動(dòng)的人工智能能夠讓今天的人工智能完全過(guò)時(shí)。”10年之內(nèi)人們將徹底放棄傳統(tǒng)機(jī)器學(xué)習(xí)而擁抱量子機(jī)器學(xué)習(xí)。”
評(píng)論