量子计算

多年来,Google一直在将时间和金钱投入到一个雄心勃勃的梦想中:开发能真正运行的量子计算机。现在它正在考虑将量子计算应用到商业中。

据彭博报道,最近几个月Google已经开始让一些科学实验室和AI研究者,通过网络访问其量子计算机。据称,Google的目的是推动新技术相关的工具和应用开发,并最终将其变成更快更强大的云计算服务。

彭博还获得了一份演示PPT,里面介绍了量子计算机的硬件和一个被称为“胚胎量子数据中心”(Embryonic quantum data center)的新实验室。软件部分则包括一个名为ProjectQ的计划,这是一个开源计划,目的是让开发者能为量子计算机编写代码。

斯坦福大学量子计算研究员Peter McMahon评价称:“他们很开放,正在开发量子计算硬件,而且在未来的某个时候,会以云服务的形式提供服务。”

量子系统能解决传统计算机无法处理的问题,比如帮助了解原子和其他微粒子是如何工作的。不过量子计算仍处于需要长期研究的阶段,而且也备受质疑,目前这还不清楚它是否比现有的超级计算机更好。

IBM

2014年,Google表示在开发自己的量子计算机。它表示系统将在2017年底之前证明其“量子霸权”(quantum supremacy),即在特定计算上的性能超越所有现存计算机。

Google曾说过,它正在开发的是有49个量子位的机器,不过还不清楚它是不是会向外部提供服务的那台计算机。但就算Google证明了其“量子霸权”,但这仍是理论上的测试。MIT的Seth Lloyd教授认为,想要开发出有用的应用,系统至少应该有超过100个量子位。

理论量子计算的一个分支是密码学,即以比当前计算机更安全的方式传输数据。Lloyd十多年前在一次会议上,与Google创始人拉里·佩奇和谢尔盖·布林讨论了这些理论。当时他俩被迷住了,而Lloyd还详述了一种应用量子加密的方法,它可以让用户在不向Google透露查询请求的情况下进行搜索。

几年之后,Lloyd再次遇到了佩奇和布林,并再次提出了这个想法。在与Google的商务部门沟通后,两位创始人表示并不感兴趣,因为公司的广告系统依赖于对用户搜索内容的了解。

而如今,Google似乎已经对量子计算的应用有了把握,并且正在努力将其商业化。IBM也同样如此,这也会让正在快速增长的云计算市场呈现新的竞争状态。劳伦斯利福摩尔国家实验室的科学家Jonathan DuBois认为,Google的计划也很明确,就是通过云服务开拓量子计算市场,并承诺政府和学术研究者可以免费使用。

在早期提供免费服务,来点燃外界对新硬件的兴趣,也符合Google一直以来的云计算战略。今年5月它推出了新一代AI芯片Cloud TPU,以云服务的形式提供,而且一些学术研究者也可以免费获得这一服务。

就目前来说,量子计算机是需要特别照料的庞大怪兽,比如需要深度制冷,所以更有可能通过网络的方式租用,放在公司的数据中心中。如果机器的速度快得多,必将成为云服务的主要竞争优势。理论上,量子计算机将大大减少计算时间,为云服务提供了巨大的降价空间。

微软

虽然量子计算仍处于初生状态,但竞争的激烈程度并不小。Google和越来越多的公司认为,通过以数百万倍的速度处理重要的任务,会改变计算格局。

今年早些时候,IBM的云服务开始对外提供量子计算机服务IBM Q。5月时,雷锋网报道IBM为这一仍处于测试阶段的服务增加了17个量子位(qubit)的原型量子处理器。

而早在2005年,微软就建立了StationQ,由数学家Michael Freedman领导,从事量子计算基础研究。经过十多年的研究,去年底时微软终于宣称,将着手量子计算工程样机研发,要把十多年的量子计算机研究付诸于实践,并且豪言,自己的量子计算机能击败Google和IBM的样机。

国内也不甘落后,5月份中国科学院宣布最新成果,由中科大、中国科学院-阿里巴巴量子核算实验室、浙江大学、中科院物理所等单位或公司联合研制的光量子计算机正式诞生。

量子计算领域也涌现了一批创业公司,比如与Google有过合作的D-Wave Systems。除了这家,CB Insights还在一篇文章中总结了目前量子计算领域值得关注的12家公司,其中一家是Rigetti Computing。这家公司已经从投资者那里获得了超过6900万美元的融资,想为量子计算机开发设备和软件。这家公司在6月还公布了一个名为“Forest”的云服务,让外界试验其新机器。这家公司的创始人Chad Rigetti认为,量子计算会变得与AI一样热,不过“这个行业还处于起步阶段,没人造出了可以工作的量子计算机”。

量子计算机备受期待,被认为其用途会十分广泛,例如改进太阳能电池板,用于药物发现,甚至化肥开发。很多人拿量子计算机与50年前晶体管的发明作类比,当时谁又能想到会出现手机一样的电子设备呢。而如今,量子计算机也处于这样一个类似的爆发点。

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