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量子计算时代即将来临?

据外媒报道,亚马逊宣布进入量子计算领域的赛场,其云计算部门AWS推出量子计算服务Braket,近日开始向甄选后的企业客户通过云提供量子计算服务,将量子计算技术商业化的计划提上日程。

亚马逊在加利福尼亚理工学院附近建立了「AWS 量子计算中心」实验室,AWS量子计算中心由亚马逊、加州理工学院和其他顶级学术研究机构的量子计算专家,共同进行量子计算技术研发;随后将设立亚马逊量子解决方案实验室,致力于加速发展量子应用,发展内部专业知识并鉴别量子计算的实际用途。「Braket」的量子计算云服务,涵盖了量子编程和仿真工具,客户可以自行构建量子算法和基本应用程序,然后在 AWS 上进行模拟测试,并在合作伙伴的量子计算机上进行测试,这也是亚马逊第一次进入量子计算领域。

量子计算在百科的定义是:量子计算是一种遵循量子力学规律调控量子信息单元进行计算的新型计算模式。从数字角度解释是:普通计算机使用位集合来表示其状态。每一位肯定是0或1,如果有n位,则可能的状态数是2 n。1位可以处于2种状态中的任何一种,2位可以处于4种状态中的任何一种。这种解释较为抽象,以今年10月末,谷歌宣布实现“量子优越性”事件理解会直观许多,谷歌称其 53 位量子计算机 Sycamore(梧桐),仅使用 200 秒的时间就完成了一个当前世界上最快的超级计算机需要一万年时间才能完成的运算。纵然对手 IBM 指出:谷歌对传统超算需要 1 万年时间的估计有误,如果使用 IBM 的方式,使用传统超算完成相同任务只需要 60 小时。200对比60小时,可以想象量子计算机对于数据处理有着恐怖的能力。

量子计算与人工智能拥有极高的契合度。AI的本质就是从数据中学习,随着数据的增加反馈愈加精准,直到代码程序看上去显得“智能化”。现阶段人工智能基本只能依靠云计算集中处理的方式实现相关功能与应用。算法、数据和硬件算力是人工智能的三大要素,量子计算的并行计算的特性,使得它可以一次同时处理多个任务,有望实现计算能力上的超越。当量子芯片中的量子比特数量达到一定数量后,将满足人工智能对运算能力的需求,人工智能将不再依赖于大型服务器集群。

近年来,阿里巴巴、腾讯、华为等企业都相继建立了量子计算实验室或者研究所专门发展量子计算技术。2018年3月,百度宣布成立量子计算研究所,开展量子计算软件和信息技术应用业务研究,计划五年内组建世界一流的量子计算研究所,并逐步将量子计算融入到业务中。今年6月华为曝出昆仑量子计算,据报道了解:昆仑量子计算机已经出了原型,此外还为还提供了一个量子变成矿建及图形用户界面,而华为最终目标是量产量子计算机。

阿里巴巴则是通过达摩院的量子实验室开展研究,由前密歇根大学教授施尧耘博士组建,2018 年初,该实验室研制的量子电路模拟器“太章”在全球率先成功模拟了81比特40层的作为基准的谷歌随机量子电路。今年9月,阿里巴巴达摩院院长张建锋宣布量子实验室完成了第一个可控的量子比特的研发工作。

虽然如今量子计算机无法大规模应用,但量子计算肯定是未来科技发展的大趋势,科技的发展是日新月异的,商用量子计算机的诞生可能比我们预想的都要快。

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