IBM把量子計算機開(kāi)放給了所有人，希望普及開(kāi)拓新領(lǐng)域

　　北京時(shí)間5月4日下午消息，據《連線(xiàn)》雜志報道，量子計算是最復雜難懂的計算技術(shù)。對量子計算的研究仍處于初期階段，只有研究水平最高的學(xué)術(shù)機構和企業(yè)，例如美國宇航局(NASA)和谷歌，才會(huì )關(guān)注這一領(lǐng)域。不過(guò)，這樣的現狀可能即將改變。

　　IBM的研究員在位于紐約Yorktown Heights的實(shí)驗室中建造了一臺有5個(gè)量子位的量子計算機。IBM今天宣布推出一項新的在線(xiàn)服務(wù)，將這臺量子計算機開(kāi)放給所有人。通過(guò)簡(jiǎn)單的軟件界面，你就可以經(jīng)由互聯(lián)網(wǎng)使用這臺量子計算機，當然你也需要了解量子計算的基本知識。這臺量子計算機并不適合普通人的日常使用，但對正在開(kāi)發(fā)量子計算機的研究人員而言，這是件大事。量子計算機要遠遠強于傳統計算機，而IBM希望將量子計算普及給更多人。

　　IBM的目的也包括利用該服務(wù)展示關(guān)于量子計算機的研究成果，讓第三方來(lái)進(jìn)行驗證。在與快速發(fā)展的量子計算技術(shù)打交道時(shí)，這一點(diǎn)尤為重要。不過(guò)，量子計算技術(shù)的先驅、亞琛工業(yè)大學(xué)量子信息研究所教授大衛·迪文岑佐(David DiVincenzo)認為，IBM的服務(wù)將帶來(lái)更多。他表示：“我認為，有人能從量子計算機的行為中發(fā)現更多信息，而量子計算機的開(kāi)發(fā)者可能從來(lái)沒(méi)有意識到這些。”

　　研究人員正試圖利用量子計算機開(kāi)拓新的技術(shù)領(lǐng)域，包括分析基因序列以及預測股市的漲跌。有人希望模擬單個(gè)分子的運動(dòng)方式，還有人希望量子計算機能推動(dòng)機器學(xué)習技術(shù)的進(jìn)一步強化。這也是谷歌和NASA對1000萬(wàn)美元D-Wave量子計算機的期待。D-Wave是一臺充滿(mǎn)爭議的機器，至少在某些情況下能表現出量子特性。

　　量子位是什么?

　　當前的計算機使用微小的晶體管去存儲數據。每個(gè)晶體管可以保存信息的一個(gè)“位”，即0或1。然而30年前，科學(xué)家提出了一種機器，從而突破二進(jìn)制的限制。這種機器遵循量子機制的某些原則?；诏B加原理，一個(gè)量子位保存的信息不再僅僅是0或1，還可以是兩種態(tài)的疊加。

　　進(jìn)一步來(lái)看，兩個(gè)量子位就可以疊加出4種態(tài)：00、01、10、11。如果加入更多量子位，那么從理論上來(lái)說(shuō)，量子計算機的性能要超過(guò)當前的任何計算機。參與IBM量子計算研究的耶魯大學(xué)前研究員杰瑞·周(Jerry Chow)表示：“你無(wú)法以通常的邏輯來(lái)解釋這些。量子計算和量子算法的關(guān)鍵在于：你要如何駕馭它?”

　　這種超級強大的計算機目前還不存在。量子位的性質(zhì)很不穩定。當你去觀(guān)察量子系統的狀態(tài)時(shí)，系統就會(huì )“坍縮”，成為某種確定的態(tài)。這時(shí)，量子位表示的信息不再是0和1的疊加，而只是0或者1，與傳統計算機類(lèi)似。為了開(kāi)發(fā)真正的量子計算機，研究員必須能夠控制量子位的坍縮，獲得期望的結果。

　　進(jìn)步：每次同樣的結果

　　實(shí)現這一目的有多種方式。盡管目前還沒(méi)有任何辦法能真正解決問(wèn)題，但某些研究的前景值得看好。為了開(kāi)發(fā)量子計算機，IBM將超導電路置于龐大的零度以下電冰箱中，這時(shí)就能產(chǎn)生5個(gè)量子位。通過(guò)將這一機器分享給全球更多人，IBM希望能加速這方面的研究，并將系統擴大至50個(gè)，甚至100個(gè)量子位。

　　滑鐵盧大學(xué)量子計算研究所教授大衛·克里(David Cory)表示，這種在線(xiàn)量子計算機，即量子云服務(wù)，是前所未有的。他認為，開(kāi)發(fā)這樣的服務(wù)要比許多人想象中難度都大。他表示：“這不是一件簡(jiǎn)單的事。量子系統非常微妙。”

　　他同時(shí)表示，IBM的做法是正確的。該服務(wù)的界面非常易用?？死锉硎荆?ldquo;任何了解量子計算的學(xué)生都能理解如何與這一設備交互。”

　　克里花了整個(gè)周末的時(shí)間去嘗試這一新服務(wù)。令他驚訝的是，系統表現出了連續性，即每次測試都取得同樣的結果。在傳統計算機制中，這一點(diǎn)都不奇怪，你的筆記本在1秒鐘時(shí)間內就能完成海量的計算。然而，在可能性眾多的量子世界中，連續性意味著(zhù)重要的進(jìn)步。在這一服務(wù)被開(kāi)放給更多人之后，更顯著(zhù)的進(jìn)步或許即將到來(lái)。