无标量子计算军备竞赛开启Google、IBM、阿里谁先实现“量子霸权”?

经过这么多年「只闻楼梯响」,Google
开发已久的量子电脑技术似乎终于准备好面世了。据 Bloomberg
的消息来源指出,Google
已经准备好将量子电脑从内部实验室推向外界,但在完全商用化之前,他们会先开放该领域的研究学者们透过云端操作,并开发能充份利用量子电脑能力的工具与软件。此外,Google
也成立了一个新的实验室,在概念上或可称为是初步的「量子數據中心」,换言之
Google 正积极地将量子运算从理论领域推进到应用领域。无论 Google
打的算盘是什么,这都是一场有可能决定电脑未来的大战。除了 Google
之外,IBM
也在打造量子电脑,而像大部份这类技术战争一样,先推出产品,并获得用户认同的一方,极有可能在技术和专利上宰制市场。虽然
Google
现在是网路与云端与运算界的一霸,但进入新的量子时代,又是一场完全不一样的竞赛啰!

开发量子软体

最后,量子电脑要能真正发挥作用,同步开发量子软体也很关键,高度的运算复杂度,使得开发人员必须具备一定程度的物理、数学、软体工程知识,但由于初期研发出的量子电脑硬体规格不一致,所以软体大多必须客制化。

量子电脑预计在10年内就能从实验室迈向商用,为人类生活带来天翻地复冲击,在未来世界中,谁能掌握量子电脑技术,就拥有优势制霸权,也因此各家科技大厂、各国政府无不积极迎战,就像前微软首席研发策略长克瑞格·蒙迪(Craig
Mundie)说的:「这是70年来,我们第一次建构一个完全不同的运算系统,这并非升级或改进,而是一个完全不同性质的新事物。」

图片 1我还是不了解高文化的头脑!!

全球科技巨头跑步入局或开启AI之后的下一场“军备竞赛”

图片 2量子电脑

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图片 4微软执行长萨蒂亚·纳德拉

“薛定谔的猫”所描述的就是一个量子力学的理想实验:盒子里是猫和毒药装置,毒药装置里的粒子衰变后会让毒气释放,猫吸入毒气后会死亡。根据量子力学的原理,但在打开盒子观测之前,这只猫永远都同时存在死和活的叠加状态。叠加的状态很神奇,但这只是第一步,量子计算机在实现量子叠加之后还要实现量子纠缠,也就是让量子之间相互作用,这个概念更神奇,爱因斯坦曾经叫它是诡异的超距离作用(spooky
action at a distance)。

各位观众 先打开四个灯 ~ 灯灯灯灯 !! 没错,下一个世代运算工具就是
量子电脑 (各位来点掌声吧~~~)

如今,Google似乎已经对量子计算的应用有了把握,并且正在努力将其商业化。IBM也同样如此,这也会让正在快速增长的云计算市场呈现新的竞争状态。Google的计划也很明确,就是通过云服务开拓量子计算市场,并承诺政府和学术研究者可以免费使用。在早期提供免费服务,来点燃外界对新硬件的兴趣,也符合Google一直以来的云计算战略。今年5月它推出了新一代AI芯片Cloud
TPU,以云服务的形式提供,而且一些学术研究者也可以免费获得这一服务。

图片 5图为量子电脑,如果放在家里,要放在哪?

图片 6

微软执行长萨蒂亚·纳德拉(Satya
Nadella),也曾将人工智能、混合实境、量子电脑,并列为重塑未来世界的三种开创性技术,Google、IBM、Intel、微软,以及许多研究人员近来也都以打造可以商业使用的量子电脑为目标,虽然这项颠复以往思维的运算技术仍只是在起点,但你我都应该从现在开始认识量子电脑,了解这项科技将在未来扮演关键角色。

纠缠这个词十分具有想象力,不管对于人类还是量子来说,“纠缠”都带着一股神奇的力量。如果两个粒子的距离足够近,它们就会纠缠在一起,即便把这两个粒子分开,它们还会保持纠缠的状态。而且只要两个粒子纠缠上了,就算没有手机、邮件、以及任何沟通方式,只要你对一个粒子进行测量,在遥远的另一方的粒子状态也会受到影响。

图片 7量子电脑就像是众多乐器组成的交响乐团,能够一次同时演奏不同的段落。

图片 8

2016年四月,当时上任不到一年的加拿大总理杜鲁多(Justin
Trudeau),在一个公开场合以35秒解释什么是量子电脑,影片在网路上被大量转贴、讨论;隔年三月《经济学人》杂志就以「量子跃迁(Quantum
Leap)」为主题,介绍了量子技术的展望,让量子电脑跃上大众视野。

量子比特,各国科研机构和科技企业都在竞相追逐的东西,它遵循两个基本原理:量子叠加和量子纠缠,能实现计算能力质的飞跃。传统计算使用的运算规则是二进制的,用0和1记录信息状态,每一步能做到的只有2的一次方——2次运算。量子计算机由量子状态来描述信息,它们拥有更快速的运算方式。比如,2个量子态(也可以称作“2个比特”)的量子计算机,每一步可做到2的2次方——也就是4次运算。3个比特的量子计算机,每一步可以对信息做到2的3次方——8次计算。这就是量子叠加,能同时处于两种状态的量子能并行处理两个问题,相当于左手和右手同时都能写作业,而每增加一个量子,这样的能力还要继续翻倍。

此外,要达到商业化的目标,处理器要达到50量子位元、双量子位错误率低于0.5%的标准,才能符合「量子霸权」(quantum
supremacy)定义,Google在今年三月推出72量子位元处理器「Bristlecone」,虽然已达到标准,但目前错误率的稳定仍是一大关键。

就目前来说,量子计算机是需要特别照料的庞大怪兽,其更有可能通过网络方式租用,放在公司的数据中心。如果机器的速度快得多,必将成为云服务的主要竞争优势。理论上,量子计算机将大大减少计算时间,为云服务提供了巨大的降价空间。

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