量子计算机的实用化进程,已经发展到了哪个阶段?

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据彭博报道:近年来,量子计算的概念一直被行业热炒,但其距离实用化依然很遥远。好消息是,以 Rigetti Computing 为代表的初创企业,正朝着这个目标努力前行。

在量子计算领域,Rigetti Computing 的名气和资金都相当充裕。

【位于加州福利蒙特市的 Rigetti Computing 实验室,图自 RIgetti / 下同】

不过当前,Rigetti 面临的挑战是 —— 它能否用传统机器无法解决的量子计算机,来解决单一的问题?

即便这只是意味着以超算更快、或更低成本地回答问题,加州伯克利办事处的物理学家和数学家团队,也会感到极其高兴的。

遗憾的是,目前我们尚未迎来这样的运气。现状不仅困扰着 Regetti,还有 IBM、谷歌等在该领域有着更加强大的技术实力的科技巨头。

IBM 和谷歌都表示他们已经实现了‘量子优势’,该术语特指 —— 量子计算机能够比传统计算机更加有效地做某事 —— 的理论时刻。

作为一个行业“奇点”的突破性时刻,普通人对它的概念依然很是困惑。

【公司创始人 Chad Rigetti】

不过公司同名创始人 Chad Rigetti 表示:“当前我们关注的是追求量子优势。量子技术没有确凿的证据,即便实现,其效用也不会很微妙”。

Rigetti 将自己成年后的大量时间,都花在了一个尚未实现的计算理论上。他耗费七年时间获得了博士学位。

2009 年, 在 Rigetti 于耶鲁大学攻读应用物理专业期间,他曾短暂地参加过 IBM 量子计算小组的研究工作。

2013 年,当时才 34 岁的他创立了 Rigetti Computing 。

在创业初期,Rigetti & Co. 走过了漫长的道路,聘请了美国宇航局、雷声公司、伯克利大学、斯坦福大学、及其母校的前顶尖研究人员。

【搭载 Rigetti 量子芯片的一块“puck”装置】

Rigetti 打造了自己的量子计算机,但研发预算并不像其它企业那样“动辄数十亿美元”,而是只有区区 1.19 亿美元(其中 5000 万美元还是来自去年年底前未报告的风投协议)。

为防止大家对其期望过高,Rigetti 一直保持着沉默。而彭博资讯旗下的 Bloomberg Beta 风投部门,就是 Rigetti 的投资者之一。

最新消息是,Rigetti 已经开发出了一款性能达到 6 倍以上的量子微芯片,比谷歌的 72-qubit(量子比特)计算机还要强大。

Rigetti 希望在未来 12 个月内构建一台功能强大的 128-位量子比特计算机。如果成功,它有望超越传统的超级计算机。

Rigetti 表示,公司在不同方面取得了非常快速、甚至指数级的进步,一切都在向着超新星时刻迈进。

【总装后的 Rigetti 量子计算机,其被保持在一个接近“绝对零度”的运行环境】

需要冷静的是,与二进制计算机相比,量子计算机更容易出错。因为量子计算机并非使用电信号,而是依赖于光子在真实世界的机械行为(光子属于微波能量的范畴)。

量子机器需要复杂的多层制冷工艺,以使量子芯片的温度接近于‘绝对零度’ —— 即通过消除某些例子和其它潜在的干扰,再借助剩余的光子来解决计算问题。

这套系统的真正神奇之处,在于光子如何变得“纠缠”,从而产生不同、但相关的结果。即便当前,科学家也也智能部分理解它为何会这样运作。

达特茅斯学院物理学助理教授 James Whitfield 解释到 —— 通常情况下,量子算法涉及的量子比特越多,它就越容易出错。

简而言之,IBM 打造的量子计算机在其氢分子模拟中的表现优于 Rigetti 的计算机,但后者的 128-qubit 机型有望改变这一点。


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