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IBM:量子計算現在跟1940年代電腦差不多 更看重長遠目標

IBM:量子計算現在跟1940年代電腦差不多 更看重長遠目標

量子計算機能做什麼?IBM要把它開放出來讓大家用用

「不完全是『移交』,實際上是合作。」 克勞德解釋說,「這是一個過渡點,從純粹的科學、純粹的研究轉向工程、研發和商業化。」

克勞德用傳統計算機發展歷史類比,他說:「現在量子計算機所處的階段相當於40年代,而不是60年代、70年代,只相當於1940年代。我們還處在早期,目前關注的主要還是基本技術,與此同時,我們會竭盡全力讓更多人接入系統。」

許多人很好奇,他們想知道量子計算會對日常生活造成怎樣的影響,將通用量子計算機商用也許可以幫助IBM找到答案。

將量子計算帶到真實世界

在新聞稿中,IBM談到了量子硬體的未來規劃,當中還說到了技術的應用潛力,引述了公司員工和行業專家的言論,他們看起來很樂觀。相比之下,IBM對於量子計算機何時推出一筆帶過。公司在聲明中承諾,在未來短短几年內,將向合作夥伴提供通用量子計算機。IBM還表示,它的目標是在未來短短几年內造出50量子位系統。

時間相當模糊,許多人認為IBM Q只是提前卡位,缺少實質性計劃。不過克勞德堅持認為,背後公司有著更明確的計劃。

「是的,在公司內部我們對『未來短短几年』有著明確的定義。」克勞德笑稱,「我們曾經說過,IBM的目標就是在今年之內向一些精挑細選的行業合作夥伴提供系統。我們還曾說過,在未來短短几年內將系統升級到大約50量子位的水平。」

克勞德強調說,IBM的目標是讓量子系統變成「真正」的產品,而不是PowerPoint展示文檔、文件。

雖然不願意透露詳細時間表,不過IBM期待很高,它希望IBM Q能夠在量子計算下一輪變革中起到關鍵作用。雖然目前IBM還沒有做好向公眾披露時間表的準備,但是IBM很樂意介紹量子硬體與市場上其它系統的區別。

爭論

如果沒有密切關注量子計算的動態,你可能會感到困惑。上周,IBM宣稱通用量子計算機首次商用,然而早在很多年前D-Wave已經向企業用戶提供量子硬體了。

D-Wave的宣傳招來許多批評。到底是怎麼回事呢?原來D-Wave用量子位數量宣傳產品,最新的系統可以訪問2000個量子位,遠超IBM,在未來短短几年內,IBM的目標是推出50量子位系統。事實上,兩家公司的硬體不能相提並論,D-Wave開發的是「量子退火設備」(Quantum Annealers),它只能處理特定問題。IBM開發的是通用量子計算機,和傳統計算機相似,可以處理各種問題。

「我想,對於了解量子計算的人來說二者的區別不言而喻。」克勞德說,「如果只是普通技術員,可能會感到困惑。」

「我們提供的產品不是功能固定的系統,而是通用系統。」克勞德補充道,「量子計算的性能讓人興奮,主要是因為它可以幫助我們探索超大空間,這才是最重要的。」

克勞德所說的就是完全的量子糾纏,它能夠擁有多種狀態,傳統計算機採用的是二進位,只有開/關兩種狀態。在這種狀態下,用40-50個量子位創造一台量子計算機,傳統計算機就無法模擬了。當前行業內還有一些爭論,比如D-Wave硬體在傳統系統面前是否具有優勢。

就水平而言,IBM量子硬體已經比之前出現的商用產品都要強大。IBM的量子計劃很崇高,為了達到目標,IBM不只在尋找客戶,還在尋找合作夥伴。

和搶先體驗相似,只是用的是量子計算機

2017年年底之前,IBM會挑選一些行業合作夥伴,讓它們「搶先體驗」量子系統。以前企業向製造商採購硬體,這次不同。克勞德說,最開始時,IBM想找一些合作夥伴,大家密切合作,IBM希望合作夥伴可以推動生態系統發展。

合作可以讓IBM夥伴受益,因為IBM會對硬體進行維護、定期升級。在空間、溫度、實戰方面,量子計算機要求苛刻。由IBM看管系統,合作夥伴可以集中精力挖掘量子系統的應用潛力。

之前IBM推出過IBM Experience,它通過雲計算提供量子計算,效果不錯。克勞德比較說,研究人員在實驗室開發5量子位計算機,運行了幾次,蠻成功,研究人員從中獲得結果,幾個月後再次啟動,讓它再次運行;IBM不同,自2016年5月以來,IBM的量子計算機一直在運行。

為什麼企業要使用量子硬體?如何使用?與早期使用者合作也可以幫助IBM尋找答案。

IBM Q是一個長遠項目。合作夥伴參與進來,與IBM一起探索未知領域,當量子計算為企業帶來的益處漸漸明朗時,企業就可以搶佔先機。IBM的眼光雖然長遠,不過企業暫時不會放棄傳統計算機。

真正的量子飛躍

未來量子計算會不會與傳統計算機共存?克勞德回答說:「肯定,比我的一生還要長。」

「傳統計算機存儲、處理大量數據時有優勢,與今天的量子計算相比效率高很多,在我可以看見的未來量子計算無法超越。」克勞德解釋稱,「從理論上講,傳統計算機可以做的事通用量子計算機都能做,但依我之見,如果需要處理大量數據,量子計算機不是很擅長。探索巨大的問題空間,這才是量子計算擅長的。」

IBM並沒有將量子計算機視為傳統計算機的下一代,它是全新的硬體,有自己的優勢,也有自己的缺點。

量子計算技術還不成熟。近幾年來,全世界的研究人員朝著大型通用量子計算機前進,取得了不小的進步,但在開發潛在應用方面進步甚微。結果行業陷入了惡性循環。

克勞德說:「如果系統只有20-25個量子位,你可以在筆記本上模擬量子系統。如果達到40多個,50多個,即使是世界最大的超級計算機也沒辦法探索整個可能空間。」 克勞德認為,只有進入量子系統才能真正理解如何為量子系統編寫演算法,此時已經無法用傳統系統模擬了。

產業基準

就目前而言,通用量子計算機還處在發展初期,甚至連一套比較不同系統的標準都沒有。IBM希望能用「量子體積」(quantum volume)這個指標來解決此問題,量子體積與量子位數量、量子運行質量、量子連接、相干時間、并行等因素有關。

克勞德說:「將所有因素綜合在一起,就可以告訴你量子計算機有多強大,相當於它所探索的空間尺寸。歡迎其它人參與進來,完善標準,隨著時間的推移,我們需要類似的標準,如此一來大家就可以區分不同量子計算機的價值,分清這一代與下一代產品的價值差異。」

「我說過,現在相當於40年代。」克勞德稱,「我們還沒有確立產業基準,無法界定量子系統的性能,不過未來幾年情況會迅速改觀,IBM及其它企業會繼續抬高系統門檻。」

目前IBM只是在打基礎,這些基礎事關未來幾年的發展。量子計算已經成為IBM業務的關鍵部分。

克勞德說:「我們已經走到了臨界點,我們看到一條康庄大道通向龐大的系統,不久的將來它就會出現。的確,目前公布的消息沒有提到具體時間,但我們的確看到一條通向龐大系統的道路。事情變得有趣起來。」

IBM已經向量子計算投入許多時間和資源,IBM Q只是朝前邁進一步。IBM野心很大,它要將量子計算變成商用產品。眼下正是量子計算髮展的關鍵階段,如果可以找到正確的合作夥伴,IBM Q就能扮演關鍵角色,讓技術走出實驗室,應用於真實世界。(中天)

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