Google與 NASA 的新玩具:D-Wave 2X 量子計算機

雷鋒網 於 30/09/2015 發表 收藏文章
由Google,NASA 與美國大學太空研究協會聯合建立的著名量子人工智能實驗室近日裝備了新一代的量子計算機 D-Wave 2X,這台今年早些時候發佈的最先進的量子計算機運算速度可達 1000 量子比特(qubits),由於與一般的二進制計算機性質不相同,其運算速度無法進行比較。

關於量子比特,又稱 Q 位元,是量子計算的計量單位。根據量子力學的原則,量子計算機操作一些在物理上非常細小的東西,例如電子和光子。在經典計算機上,用晶體管存儲一”位“信息,晶體管的開閉狀態分別表示 0 和 1,而在量子計算機上,得益於疊加原理,信息在量子系統中可以同時存在兩種狀態,所以一個量子比特上能同時存儲 0 和 1。


如果存在兩個量子比特,那麼就可以在任意時間存儲四個值(00,01,10,11),當不斷增加量子比特的數量,那麼整個系統的性能就會成倍的提升。而每增加一個量子比特都是極其困難的事情,D-Wave 相信找到了相關的解決方法,在 2007 年發佈了它們的第一台量子計算機,運算速度為 16 量子比特。

此次合作中提供硬件支持的就是加拿大公司 D-Wave,Google與其簽訂了 7 年商業合作協議,D-Wave 方面表示這是公司有史以來最大的一筆交易,而在此前,軍火巨頭洛克希德馬丁等其它公司也與 D-Wave 有相關合作。

儘管 D-Wave 這款量子計算機聽起來很炫,不過可以運用它來解決什麼問題,Google和它的小夥伴們表示還在進行嘗試,D-Wave 則表示這款量子計算機適合用於解決“優化”類問題——當你需要在很多種方式中選擇最佳選項的時候,還有機器學習。

然而現代計算機往高性能低功耗的方向邁進的時候,量子計算機似乎有點逆潮流而行。由於量子比特的不穩定性導致其運行的温度要低於 15 毫開爾文(約為零下 273.14 攝氏度),這温度甚至低於外層空間。所以當量子處理器自身僅僅消耗 1 微瓦時,整個系統需要消耗約 15 千瓦的功率,基本上大部分的功率都用來製冷了,看來還有很大的餘地得繼續改進提升。

雞蛋不能放在一個籃子裏,除了與 D-Wave 合作以外,Google 2014 年還聘請了加州大學聖芭芭拉分校的團隊進行量子計算的研究。在Google與 NASA 這邊有大動作的同時,其競爭對手也在行動:阿里巴巴今年 7 月表示與中科院合作成立實驗室開發量子計算機,微軟和 IBM 都在開展自己的量子計算研究項目。

via The Verge & WIRED


資料來源:雷鋒網
作者/編輯:盧家俊

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