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Google、微软即将宣布量子计算重大突破

2018-01-30 10:03:06 来源: 官方微信

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目前，量子计算这一革命性技术，已经成为物理学家和计算机科学家长达35年的梦想。在未来不久，这一技术或将迎来重大的进展。

雷锋网1月29日消息据《金融时报》报道，在未来几周内，世界两大技术巨头——Google和微软，将宣布各自在量子计算领域取得的里程碑进展。不过，他们会否借此契机宣布其在该领域实现的商业应用还有待查证。

据量子领域的领先者表示，量子计算机利用量子力学的性能可以大大加快计算速度，并将在未来5年内实现重大的实际应用。

基于此，微软量子团队负责人 Todd Holmdahl 说：

“（借此）我们将有机会解决一系列之前无法解决的难题。”

据雷锋网了解，加拿大有一家公司 DWave ，从7年前就开始销售有限用途的量子计算机，其可以通过编程来处理今天的计算机功能承载范围以外的任务。量子计算技术的好处还在于——模拟分子、帮助研制突破性药物，并让机器学习变得更加强大。

然而，从事这项技术的其他人则认为，（对这种技术的预测）有点过于乐观。英特尔实验室主管 Mike Mayberry 对此表示，在真正可行的量子计算出现之前，大型科技公司之间还将迎来“为期十年的竞赛”。他说：

“我们现在还处于‘玩具系统’时代。”

不过，来自微软和Google两家即将到来的（量子计算）里程碑却在明示：那些前沿的想法正在迅速的走向实际应用。

丨微软：进程缓慢但掷地有声

尽管微软从12年前就已开始研究量子计算，但直至目前，其还未能开发出可运行的量子位（量子计算机的基本构件）。据 Holmdahl 介绍，目前微软已经“十分接近”实现这一突破。

通常，这种声明需要通过在学术期刊上发表研究论文来完成，这也意味着他们在发布之前必须经过同行评议。Holmdahl说，对微软来说，这也是“科学的重要时刻。”

1998年，IBM宣布开发出了第一个可运行的量子位，并在去年12月宣布与合作伙伴一起开发基于技术的实际应用。但是，微软的量子位设计是对未经验证的技术的巨大押注。如果成功，那么微软将迅速超越已经在这一领域取得先发优势的公司。

而微软的设计正好解决了这一技术的一大缺点。据了解，量子计算机需要广泛的纠错来弥补量子位固有的脆弱——它们只能维持一个很短的量子态状态，而且在不干扰结果的状态下很难读取。

针对这一难题，微软开发出了一种能有效分解电子的量子比特，可让同一信息同时在多个地方存在。如果量子比特的一部分变了，它所包含的信息也不会丢失，并且还会让整个系统更加稳定。这种使用了所谓的拓扑量子位的计算机，其内置的容错能力可使它们比那些不太强大的系统具有更大的优势。Holmdahl说：

“因为我们的纠错比他们的要好得多。当计算机使用更脆弱的量子比特时，他们可能会需要1000或10000（量子比特），我们可能只需要一个。”

然而，如果微软确实实现了这一目标，那么创造一个单一的可运行的量子位将只是第一步。Mayberry说，目前还不清楚哪一种竞争对手的量子比特技术最有效，因为制造商正试图将现有的基本系统扩展到全面的通用计算机当中。

丨 Google：2017年底实现“量子霸权”

另一方面，Google要宣布的里程碑则是将首次展示 量子计算机如何解决对于传统计算机来说堪称极限的问题。

雷锋网了解到，当一台量子计算机比经典计算机能更好解决计算问题时，行业会将其称为“量子霸权”。为此，Google 制定了一个时间表——要在2017年底实现“量子霸权”，并在去年年底开始进行测试——其测试旨在表明该公司的49位量子位系统可以解决超出任何传统计算机能力的问题。目前，Google还未就其测试结果予以置评，不过也无需担心，毕竟测试成功结果在发表科学研究论文前还需要评估。

然而，在Mayber ry和一些人看来，即使Google最后成功实现“量子霸权”，但这项技术离实际应用仍然还有很长的路要走。

丨总结

如果像微软和Google这样的（量子计算）突破得到了证实，那么他们和其他公司还将面临如何扩大规模、解决更复杂的量子计算难题的巨大挑战。除了难以获得让量子位维持超过几微秒的量子态之外，他们还需解决如何获得可在极低温度下操作的电子控制器这一难题。在Mayberry看来，“要继续扩大规模是非常困难的。”

显然，量子计算虽然即将迎来两大巨头的里程碑突破，但在前行之路上，困阻依然重重。

今天是《半导体行业观察》为您分享的第1483期内容，欢迎关注。