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科技史划时代事件!IBM发布世界首台可在实验室外运行的量子计算机

2019-01-31 16:31 前瞻网   

 

科技史划时代事件!IBM发布世界首台可在实验室外运行的量子计算机

IBM最近推出了它的System One量子计算机。这个模型外形奇异,看起来甚至不像一台计算机,而是一些概念艺术系列的盘子,由钓鱼线悬吊在空中。

它不是该公司生产的最大或功能最强的电脑。但IBM认为,它将在50年后被送进博物馆,对于这个说法很难有人不同意。

IBM的CTO、量子计算的Bob Wisnieff解释了他开发和构建System One时的感觉。不过,IBM并未透露该款量子计算机的成本。

他表示,最初的想法是向我们展示IBM可以建立一个完全不仅仅存在于实验室的可靠的、运行正常的量子计算机。

IBM的System One是独一无二的。它不需要连接到实验室内部的巨大冷却系统(它有自己的冷却系统,就像主机或PC机一样)。

它不需要物理学家每次想用它做点什么的时候都在机房里钻来钻去。

事实上,IBM Q Network组织现在就可以在其上编程和运行代码。

在本月早些时候的CES科技展上,IBM公开展示了这个Q System One的复制品。真正的System One于去年11月完成,位于IBM位于纽约约克敦高地的办公室。这台机器代表着量子计算成为商业现实的一大步,在此之前,IBM已经在计算概念上苦干了几十年。

创建一个功能齐全的系统使量子计算机更可靠,更容易升级。

除了这些实际用途,这些计算机还有潜力创造出更有效的抗生素,帮助科学家更好地理解化学和自然,并改善电网的运行方式。

这种机器可以为企业和科学家提供处理经典计算机无法消化的极其复杂的计算的能力。

但除了这些炒作之外,要证明量子计算机能够胜任这项任务,还有许多年的工作要做。

另外,下一个突破也可能是由一种不同类型的计算机带来的,而不是量子计算机。

“这是一大步,但这只是1000英里旅程中的一步。”

弗雷斯特研究公司(Forrester)专注于量子计算机的分析师布赖恩·霍普金斯(Brian Hopkins)在谈到新的Q System One时说。

超级“寒冷”的计算机

在传统计算机中,数据是通过处理0和1的位来处理的。在量子计算中,用量子位代替。这些量子位具有更复杂的性质,使它们可以同时变成0或1的组合,并相互作用。

每增加一个量子位,量子计算机所能容纳的信息量就会增加一倍。

这种能力可能会帮助量子计算机成为处理某些经典计算机无法处理的问题的更强大的方法。

使用这些量子位可以帮助科学家在分子水平上开发新药物,或创建更强的安全代码,或处理CERN大型强子对撞机(lhc)产生的海量数据。

Q System One目前使用20个量子位。

“当你达到280(量子位)时,这个数字——2的280次方——大约是可观测宇宙中原子的数量,”Bob Sutor说,并暗示这些计算机有一天会变得多么强大。他是IBM的资深人员,领导了Q System One的创建。

看到这些计算机的潜力,诸如Rigetti和D-Wave这样的初创公司,以及微软、英特尔和谷歌的研究部门也在开发量子计算。

IBM还与埃克森美孚(ExxonMobil)、戴姆勒(Daimler)、三星(Samsung)、巴克莱(Barclays)和一些大公司合作,共同开发量子计算机。

但是,使用量子计算机是一项极其微妙的任务。

Q System One的厚玻璃外壳用于减少振动和辐射,并帮助保持计算机接近绝对零度。

在纽约的一台真正的计算机里,快速的超冷气流被用来使量子位元保持在10微K,比外层宇宙空间还要冷。

“所以量子计算机内部是地球上最冷的地方之一。” Sutor说。

Sutor说,为了保护机器内部的量子位元,需要这种又冷又厚的玻璃。量子位元是如此的脆弱,以至于一个光子的光或者某人指关节的一击就能摧毁他们的计算。

由于这些机器非常脆弱,未来的任何量子计算都可能通过互联网进行,从而使IBM能够在自己的设施中仔细维护这些机器。

还有很长的路要走

可以肯定的是,量子计算机的承诺仍然只是承诺,而不是现实。

“量子计算机并不是经典计算机无法解决的所有问题的神奇解决方案,”Forrester的霍普金斯说。

“它们只是一些经典计算机无法解决的问题的潜在解决方案。”

他补充说,今天的科技行业正在探索量子计算机的功能。

霍普金斯说,回答这些问题还需要几年的时间,而实现量子计算机的最终目标可能需要10到20年的时间。

但是,由于新的Q System One,,研究人员和公众现在有了一个显著的里程碑,可以用来继续推进量子计算。该系统将有助于将这些机器的升级时间减少到几小时或几天,而不是几天或几周。

它还应该使IBM更容易构建更多这样的机器来支持未来的量子计算业务。“我们开始着手建造一些功能强大但美观的东西,”Sutor说,“这将给我们提供一种方式来看待我们未来在做什么。”

Sutor没有任何关于他的工作即将完成的误解。当我问他下一步的计划是什么时,他说:“我们还需要做什么?一切事情。”

IBM的CTO Bob Wisnieff表示,重要的不是这款量子计算机能做什么,不能做什么,而是它存在的事实。

他表示:“我最喜欢的是,对于量子计算,我们能够在正确的时间出现在正确的地点,这是一个令人高兴的项目……这个设计代表了科技的一个至关重要的时刻。”

有很多有资质、头脑清醒的专家认为,量子计算技术永远不会有任何意义。

与此同时,从事这项研究的物理学家和工程师们明白,这将是人类历史上最重要的进步之一。

50年后,在一个巨大的量子博物馆中,麻省理工学院的物理实验室、谷歌的量子研究中心或IBM的巨型量子实验室将不会被完全还原。

取而代之的是一个真正的量子计算机。

IBM发布了世界上第一台、也是唯一一台完全在实验室之外运行的集成量子计算机。这不是那台将会改变一切的量子计算机。但它可能是你的孙子孙女们会在他们的科学课本第一页读到的一台。

 

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责任编辑: 4002YHQ

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