IBM第一臺量子計算機亮相2019CES,關於商用前景的承諾可以兌現嗎?

“在2019年CES科技展上,IBM公開展示了Q System One的複製品,這是它的第一臺量子計算機,許多人圍在拉斯維加斯會議中心爭相抓拍這款量子計算機模型的照片。雖然只是一臺模型,但它卻預示著IBM朝著量子計算商用的方向邁出了一大步。”

IBM第一臺量子計算機亮相2019CES,關於商用前景的承諾可以兌現嗎?

在CES展出的System One模型看起來不像計算機,更像是多個盤子被釣魚線懸掛在天花板上的概念藝術。整套系統的所有零件內置在了一個稜長9英尺(約2.7米)的立方體內,這個立方體由半英寸(約1.27cm)厚的硼硅酸鹽玻璃製成,看起來極具未來的科幻感。系統的前後“門”可同時打開,工程師可以操作前部的量子計算機和後面板後隱藏的各種冷卻和控制模塊。

向前邁出一大步

但依然是萬里征程中的一步

Bob Sutor是Q System One團隊的主管,他指著這臺量子計算機的底部,在那裡的一堆金線中間有個小小的銀色矩形。這就是這臺機器的量子位,量子位是一種微小的、脆弱的粒子,能促使整個量子計算系統工作。創建功能齊全的系統能讓量子計算機變得更可靠,更容易升級。

IBM第一臺量子計算機亮相2019CES,關於商用前景的承諾可以兌現嗎?

除了這些實際用途之外,這些計算機還有可能創造出更有效的抗生素,幫助科學家更好地瞭解化學和自然,並改善電網。通過為企業和科學家提供處理經典計算機無法消化的、極其複雜的計算能力,這些機器可以完成上述任務。

此外,一種不同類型的計算機可能會帶來下一次突破。Forrester專注於量子計算機的分析師Brian Hopkins在談到Q System One時說:“這是向前邁出的很大一步,但它依然是萬里征程中的一步。”

在傳統計算機中,數據是通過處理位(指定為0或1)進行處理的。而在量子計算中,量子位被用來代替處理位。這些量子位具有更復雜的特性,允許它們同時成為0和1的組合,並且還可以相互作用。每增加一個量子位,量子計算機所能容納的信息量就翻了一番。這種能力可能幫助量子計算機成為一種更強大的方法,來處理某些經典計算機無法處理的問題。

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使用這些量子位可以幫助科學家在分子水平上尋找開發新藥的方法,或者創建更強大的安全代碼,亦或是處理歐洲核子研究中心(CERN)大型強子對撞機產生的堆積如山的數據。

近幾年,摩爾定律失效的聲音四起,傳統芯片進步愈加緩慢,芯片巨頭英特爾也因為“擠牙膏”而飽受詬病,量子計算取代傳統芯片的呼聲越來越高。國外科技巨頭谷歌和微軟也紛紛入局,先後發佈72位量子處理器和量子計算編程語言。

看到這些計算機的潛力, IBM還與埃克森美孚(ExxonMobil)、戴姆勒(Daimler)、三星(Samsung)、巴克萊(Barclays)以及其他大型公司合作,探索打造更強大量子計算機的可能。

對於Q System One,有外國媒體質疑它目前的性能可能還“不如我們常用的便攜輕薄筆記本”。不過它的出現還是掀起了一番熱潮,證明了量子計算機可以走出實驗室環境,把大眾腦海中虛幻的想象以實體呈現出來。

基礎科研決定量子計算步伐

距離商用還有很長一段路要走

不過量子計算的實現需要極為苛刻的環境,比如Q System One的厚玻璃外殼可用來減少振動和輻射、可以容納量子比特的特殊加固裝置、使其保持在絕對零度(-273.15°C)的巨型冷卻設備、幫助抵禦干擾並讀取數據的電子設備等等。

Bob Sutor稱:“為了保護機器內的量子位,需要極冷的溫度和厚玻璃,因為這些量子位是如此脆弱,以至於單個光子或敲打某人的指節都可能破壞他們的計算。”

IBM第一臺量子計算機亮相2019CES,關於商用前景的承諾可以兌現嗎?

不可否認,量子計算機的前景仍然只是承諾,而不是現實。Forrester分析師Brian Hopkins表示,量子計算機並不是可以解決所有經典計算機無法解決的問題,它們只是經典計算機無法解決部分問題的潛在解決方案。今天的科技行業正在探索量子計算機的功能,回答這些問題還需要幾年的時間,而實現量子計算機的最終承諾可能需要十到二十年時間。

但是由於有了新的Q System One,研究人員和公眾現在有了一個顯著的里程碑來判斷量子計算所取得的進展。該系統將有助於將這些機器的升級時間縮短到幾個小時或幾天,而不是幾天或幾周,它還應該使IBM構建更多這樣的機器,以便支持未來量子計算業務。

雖然IBM給量子計算商用的大門撬開了一個縫隙,但無論是國內還是國外,量子計算機的高性能運算依然難以棘手的難題,對於普通人來說更是是遙不可及。但為了找到打開未來科技的那把鑰匙,全世界的科研人員仍在不懈的努力。或許就在不遠的將來,我們真的可以迎來量子計算機商用的那一刻。


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