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量子计算:未来真的是这样的吗?

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量子计算:未来真的是这样的吗?

雪花又一年 2018-05-16 14:06:07 浏览64 评论0

摘要: 量子计算这个话题最近由于各种原因频繁出现在新闻中,其关注度的增长可以归功于该领域的开发正在得到越来越多的进步。 从以前的只能被科学家所了解的东西,到现在的成为一个核心行业工具,这个过程需要大量的工作,不过世界上的一些大供应商似乎正在取得进展。

量子计算:未来真的是这样的吗?

量子计算这个话题最近由于各种原因频繁出现在新闻中,其关注度的增长可以归功于该领域的开发正在得到越来越多的进步。

从以前的只能被科学家所了解的东西,到现在的成为一个核心行业工具,这个过程需要大量的工作,不过世界上的一些大供应商似乎正在取得进展。

但究竟量子计算是什么呢? 其实这是一种非常先进的技术,它可以通过完全不同于传统计算的方式将大量的信息集合起来。

什么是量子计算?

在一个计算机占用大部分日常工作的世界中,从存储数据到共享信息到世界各地,可以说,没有计算机的世界已经不可能存在了。

随之而来的是,对创新的需求增加,以持续推动技术的发展。

传统的计算中,数据使用位(bit)去存储和处理,位(bit)只能有两个状态(1或0)。然而,在量子计算,则是使用量子位(qubit)去存储和处理数据,这些量子位可以使用更多状态,而不仅仅是1和0。这使得量子计算可以比传统计算能够更快地传送和处理数据。

量子计算领域已经存在了许多年。 事实上,第一个量子计算概念可以追溯到理查德·费曼(Richard Feynman)在1982年的一个作品,这位理论物理学家以量子力学研究而闻名于世。 这也是一个具有自旋的量子计算机被开发出来的时候。

量子计算:未来真的是这样的吗?

具有自旋的量子计算机通常被嵌入所谓的电子自旋,其基本上是量子计算机中量子位的实现的最佳选择。 通过电子自旋,可以同时产生多个计算。并且通过使用电子自旋的不同自旋态,可以进行不同的计算。

在基于应用的研究中,451研究将量子计算描述为一种已被“数十年的智慧和科学魅力”所吸引的技术,因为量子物理学奇怪而精彩。“ 如果存在实际的量子计算机来运行它们,有趣的量子算法早已被开发出来。”

然而,从21世纪的许多进步和创新来看,量子计算已经成为一种得到大众认可的技术,但是许多人仍然怀疑是否应该使用它。

量子计算已经取得哪些进步

推动量子计算发展的是像IBM这样的公司,IBM在2017年3月透露,其计划开发50个量子比特计算机,并命名为IBM Q。

今年,该公司也证实了将推出两款可在Quantum Experience(QX)平台上使用的16位和17位量子位处理器。

量子计算:未来真的是这样的吗?

IBM于2016年推出了QX,它拥有最少的五个量子位量子处理器,使用户能够通过IBM 云轻松连接到IBM的量子处理器。该公司的方法提供了基于云的量子计算。

同样在2016年,微软通过承诺未来对该技术领域的发展而加入到了量子计算的行列,但该科技巨头决定到时会采取一些不同的做法。

该公司透露计划使用拓扑量子位来创建量子计算机,微软称之为“更强大”的量子位,因为这些类型的量子位存储信息的位置是与本地存储分开的。

这包括被称为任意子(anyons)的两个量子粒子,在三维时空中形成交错编制。微软指出,拓扑量子位有希望发展成为能消除诸如热或电噪声等挑战的更好的量子位。

微软还聘请研究人员帮助不断发展拓扑量子计算机。研究人员包括澳大利亚悉尼大学教授戴维·赖利(David Reilly)。

在这个对未来的高级人工智能技术不确定的时期,量子计算可能是IBM和其他公司展示出让世界了解技术优势的努力的绝佳机会。

量子计算可能会让许多人怀疑它是否会成为现实,但也并没有阻止Google跳上关于它的未来技术竞赛。

Google首先在2014年宣布计划建造一台量子计算机,该计划随后被命名为Google Quantum AI计划。而现在,Google终于实践这一想法,并决定将其应用到商业中。

根据最近的新闻报道,Google一直在给科学家和人工智能研究人员通过互联网访问其量子机。

此后,Google还推出了一个称为“孵化量子数据中心(Embryonic quantum data centre)”的新实验室,与开源ProjectQ合作,欢迎开发人员为量子计算机编写代码。

斯坦福大学的量子计算研究员彼得·麦克马洪(Peter McMahon)在接受彭博社采访时表示:“他们很开放,他们正在建设量子硬件,而且在未来的某个时候,这些量子计算将会成为云服务。”

量子计算将会对数据中心和云计算造成哪些影响

许多人仍然不确定量子计算机是否会比现有的超级计算机能更好地工作,因为这些机器将依赖于量子位。

现在还不知道是否这些计算机依赖于量子位而不是0和1位的计算机可以像传统的计算机一样具有高稳定性和可扩展性。

然而,如果我们考虑在数据中心等领域可以做的事情,量子计算就很有潜力去改变现状。如果量子计算发展到足够的强大并且可以被商品化,那么即使是初学者也有可能使用它解开复杂的加密结构。

加密在许多不同的领域是非常重要的,如果没有加密,个人信息如银行帐户的详细信息等将会被许多人看到,因为这些信息都是通过交换机和路由器进行传输的。如果使用量子计算机,很多这些本应保持加密的信息可能会被他人轻易拦截和解密。

这意味着,如果更高级的加密系统不能被开发出来密,个人数据在将来可能会很容易受到黑客的攻击。

量子计算:未来真的是这样的吗?

451研究部门的研究经理Andrew Donoghue在接受CBR采访时表示:“目前大部分仍在实验室中的新兴技术可能会对一般的设计和数据中心的效率等方面产生长远而重大的影响。

“这些所谓的”通配符“包括硅光子学和量子计算等技术。然而,我们不认为量子是对预测摩尔定律的放缓甚至结束的人的统一答案。

“相反,量子的影响可能仅限于独特的高性能计算(high performance compute,HPC)工作,例如药物研究或深度学习。

随着智能技术日益变得更加智能化,像量子计算这样的技术可以通过提供更大的计算能力,进一步推动目前的AI和机器学习等技术。

值得注意的是,使用量子计算可能有助于解决诸如使用限制等超级计算机问题的智能需求,量子计算将为其提供有效的结果。

根据451Research,机器学习研究人员认为量子算法的存在将改善已训练的网络。

然而,诸如IBM等公司推出量子计算作为云服务,虽然这听起来很好,但是这些服务实际上可能会失败。很明显,它可能会破坏现有的云服务,而不是如用户最初预期的那样补充支持它。

量子计算:未来真的是这样的吗?

在云计算中的量子计算世界中,粒子或技术术语“量子位”,很可能导致量子编码的信息格式化出奇怪的东西。然后,它将演变为提供比当前广泛使用的超级计算机更多的计算能力。

据量子计算公司Rigetti介绍,这将会带来云计算革命的新阶段。这意味着目前的云计算可能会因转向高级云计算产品而结束或受到限制。

Gartner的分析师Matthew Brisse对CBR说:“对于大多数IT人来说,没有必要在乎它。问题在于,许多人仍然处在试图让量子计算工作的阶段,更不用说成为数据科学家可以使用的有用工具。量子计算机的成功是概率性的而不是确定性的。“

量子计算是一种可以从根本上改变传统的计算环境和帮助新时代先进技术发展的技术,我们甚至还无法想象。然而,这项技术还处于起步阶段,它将成为IT行业的主要部分的可能性还是个未知数。

量子计算机能够加速计算过程,因为量子位能够比传统处理器做更多的工作。例如,谷歌和美国航空航天局在2015年的D-Wave X2量子计算机上的合作表明,它比传统的PC电脑芯片快了1亿倍。

与其他功能一起,量子计算机很可能会演变到能够跨所有计算应用运行的阶段。

该技术可能不适用于所有场景,它可能无法取代超级计算机,但可能会为当前和未来的用户提供多种先进的功能,虽然它也可能限制一些用户能从超级计算机中获得的基本的传统功能。


原文发布时间为:2017-07-28
本文作者:奇趣科技迷
本文来源:今日头条,如需转载请联系原作者。

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