谷歌發(fā)布量子計算研究重大進展：用模擬不用數(shù)字

　　據(jù)媒體報道稱，谷歌已經(jīng)找到了量子計算的捷徑，即用模擬不用數(shù)字。Google對數(shù)據(jù)有著貪得無厭的饑渴，但Google對量子計算的戰(zhàn)略卻比饑渴更加熱切和上癮——他們想從數(shù)據(jù)中汲取信息，甚至從中創(chuàng)造出智能。

　　量子計算機，是一種基于量子物理機制處理數(shù)據(jù)的計算機，能夠以遠高于目前計算機的速度運行。政府和技術(shù)企業(yè)巨頭已對量子計算機的研發(fā)投入了海量資源，但是沒人能說清量子計算機離實用化到底還有多久。

　　最近，一些頂尖研究團隊根據(jù)最新發(fā)現(xiàn)，認為量子計算機的實現(xiàn)可以比我們想象的更早。前日，谷歌和西班牙巴斯克大學(xué)的研究人員公布了一項研究成果，根據(jù)該成果，人類有望以較之前簡便的多的方法構(gòu)建一臺能充分發(fā)揮量子計算能力的驗證樣機。

　　研究人員將之前投入了巨量人力財力卻進展緩慢的研究路線下的量子計算機稱為“數(shù)字量子計算機”，它的結(jié)構(gòu)模式與今天的數(shù)字電子計算機類似，且它的設(shè)計已經(jīng)經(jīng)過了長期錘煉。然而，數(shù)字量子計算機需要大量的糾錯軟硬件資源來補償計算中脆弱的量子效應(yīng)。

　　谷歌、IBM和包括一家創(chuàng)業(yè)企業(yè)在內(nèi)的財團已改變策略，正在加速研發(fā)“模擬量子計算機”。

　　模擬量子計算機的結(jié)構(gòu)跟傳統(tǒng)數(shù)字計算機相比差別很大，并且現(xiàn)有理論還不能完全解釋其運行機理。當(dāng)然，模擬量子計算機仍需要糾錯，但是糾錯所要求的資源將少得多。因此，構(gòu)建一臺量子計算驗證機將更加容易。谷歌量子計算硬件項目負責(zé)人，高級研究員約翰·馬丁尼斯（John Martinis）在去年的采訪中表示，在幾年之內(nèi)，模擬量子計算芯片就有望問世。

　　谷歌團隊用模擬量子計算機制構(gòu)建了一個超導(dǎo)量子芯片來模擬9個相互之間存在磁力作用的原子。這種設(shè)計方法使得之前為數(shù)字量子計算機開發(fā)的糾錯技術(shù)可以被采用。

　　該芯片擁有9個量子比特，但如果要求一臺量子計算機達到傳統(tǒng)計算機根本無法企及的性能，那么它必須至少擁有40個量子比特。當(dāng)然，初創(chuàng)公司D-Wave Systems已經(jīng)制成了擁有超過1000個量子比特的演示芯片。然而，盡管該芯片的性能令人驚喜，該公司卻始終不能令人信服地證明，這種性能增益來自真正意義上的量子計算。

　　谷歌認為，模擬量子計算機應(yīng)該能較數(shù)字量子計算機更快達到1000量子比特的體量，并且業(yè)內(nèi)其他專家也基本認可這個預(yù)期。

　　谷歌或其他公司的模擬量子計算機一旦成功，則可以被用來分析并解開醫(yī)學(xué)和能源領(lǐng)域的難題，這些領(lǐng)域要求進行原子級別的大規(guī)模仿真，傳統(tǒng)計算機根本無能為力。

　　谷歌相信，模擬量子計算機也將極大推進機器學(xué)習(xí)和人工智能技術(shù)。谷歌CEO桑德拉（Sundar Pichai）聲稱，谷歌已經(jīng)進入了“人工智能驅(qū)動時代”。

　　哈特馬特·耐溫（Hartmut Neven）是谷歌量子計算應(yīng)用設(shè)計團隊的負責(zé)人，他在去年的采訪中表示，量子計算驅(qū)動的人工智能能夠讓今天的人工智能完全過時。”10年之內(nèi)人們將徹底放棄傳統(tǒng)機器學(xué)習(xí)而擁抱量子機器學(xué)習(xí)。”

　　前人已經(jīng)奠定了量子計算的理論基礎(chǔ)。目前，物理學(xué)家們已經(jīng)能夠造出未來的量子計算機賴以存在的基本計算單元，也就是量子比特。他們甚至能操控量子比特，使它們聚集成小型的組群。但是，他們還不能造出一臺完全運轉(zhuǎn)、實際有用的量子計算機。