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量子時代即將來臨! Goole、IBM、微軟競逐量子計算領域...

時間:2017-06-27 來源:互聯網 瀏覽量:

量子計算機的商業化前景正在逐漸明朗。穀歌、IBM和微軟在量子計算機領域的角逐將進一步推動量子計算在人工智能等方麵的應用。

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穀歌目前正在測試一款量子處理器,相比其之前宣布打造的量子芯片,該處理器的功率是前者功率的兩倍還多,穀歌還聲稱這款量子處理器將在2017年底前完成。如果研究成功的話,該處理器可能會製造出能夠解決科學難題的計算機。而普通計算機如果要解決這些科學難題,將需要花費數十億年的時間才能計算出來。

近日,穀歌量子計算芯片團隊的負責人JohnMartinis在美國電氣和電子工程師協會,(IEEE)TechIgnite會議上表示,他的團隊底前將開發出實現“量子霸權”的設備。

所謂“量子霸權”(qupremacy)是加州理工學院物理學家JohnPreskill發明的名詞。通俗的解讀就是:超級計目前的計算能力相當於擁有5到20個量子位的量子計算機,但當量子芯片的量子位達到約49個以上時,量子計算機的能力將徹底的將超級計算機甩在身後。

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為運行其量子處理器,Google使用低溫恒溫器,使溫度達到10毫開氏溫度

IBM近日也宣布了量子計算機的商業化方案,希望更多研究人員能夠使用其在線量子計算係統。

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IBM係統高級副總裁TomRosamilia表示:“傳統計算機的能力仍在不斷進步提升,能夠加固目前商業和社會的方方麵麵,但是很多問題已經是傳統計算機無法解決的,為了創造更為複雜和深度的知識體係,我們需要量子計算機。”

IBM的研究人員一直致力於解決由量子位所衍生的一係列問題,而量子計算機將加速他們的解決過程,因為50量子位的量子計算機將會使量子之間的連通性、糾錯性更穩定。IBM還參照其驗室版TrueNorth處理器開發了一種新型的仿人腦計算機芯片。而在大腦神經元和突觸的運作模式仿照人腦設計的NS16e電腦,就應用了TrueNorth處理器

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此外,IBM還提供了SDK(軟件開發工具)和API(應用程序編程接口),這樣用普通語言所編寫的代碼就可以被無縫導出量子計算機了。

微軟作為計算機領域的老牌大哥大,對量子計算機的開發研究自然也是不遺餘力。

現在的通用量子計算主要有兩種實現形式:離子圍困,以及超導量子位。如果微軟打算遵循這兩種方法來幹,就意味著他們真的有很長一段路要趕。不過這家公司也不是靠著循規蹈矩出名的,微軟團隊想另辟蹊徑,通過使用馬略卡費米子——一種亞原子粒子來實現單個獨立數據位的編碼,借對此的研究,微軟的工程師們希望可以構建拓撲量子位,這種量子位將會比現有的標準量子位要穩定和強韌不少。

一些研究團隊試圖用其他的材料和方案製造量子比特,而微軟的底牌則是“拓撲量子比特”。相比之下,微軟的方案“拓撲量子計算”是基於三位物理學家對隻能存在於二維世界的物體的研究成果,該成果曾獲得了本年度諾貝爾物理學獎。

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但擋在量子計算機前麵的最大障礙是:量子比特太不穩定。因此,量子計算機必須被放在超低溫下,才能工作得長一點。

但在麵對電子噪聲和熱幹擾的時候,微軟所采用的拓撲量子比特則具有更強的魯棒性,可以用來製造更穩定、更有效的量子計算機。

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一台由量子比特構成的計算機本質上可以同時完成所有的計算過程,而不像傳統計算機那樣一個接一個地序列進行。這使得量子計算機在理論上可以遠遠快於現有的的超級計算機,並使得目前需要無數計算能力的問題得以解決。

目前各大科技公司、研究室正努力從各自的方向進行量子計算的研究,或許在未來幾年中,量子計算機將引領世界科技發展方向。

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