5000量子比特的商用計算平臺發(fā)布！D-Wave：這是商業(yè)應用的唯一選擇

　　近日，量子計算公司D-Wave稱(chēng)，第一臺為業(yè)務(wù)構建的量子計算機Adventage問(wèn)世，實(shí)現了每個(gè)用戶(hù)至少擁有5000量子比特（qubit）的“使用權”。
　　其實(shí)，Advantage仍然是一臺量子退火機 （quantum annealing machine），應用范圍并沒(méi)有量子通用計算機那么廣泛，而且目前只能通過(guò)云端使用。

　　不過(guò)，云訪(fǎng)問(wèn)Adventage的任何用戶(hù)，都擁有5000量子比特的完全訪(fǎng)問(wèn)權限。
　　D-Wave稱(chēng)，Adventage可以處理多達100萬(wàn)個(gè)變量的問(wèn)題類(lèi)型，是徹底為業(yè)務(wù)構建的量子計算機。
　　D-Wave的首席執行官Alan Baratz表示：“在其他類(lèi)型的量子計算機上最多只能做點(diǎn)小實(shí)驗、推導些簡(jiǎn)單的定理，而且還比我們的計算規模差多了?！?br/>　　與其他的通用量子計算機相比，Adventage是一臺商用量子計算機，是D-Wave探索商業(yè)化的新一步。
芯片：量子比特“連接”更多了
　　D-Wave表示，在每個(gè)Advantage量子計算機中，實(shí)際的量子比特數會(huì )根據芯片的不同而發(fā)生變化。
　　也就是說(shuō)，其中一些芯片的容量明顯超過(guò)5000量子比特、而另一些則接近5000量子比特。
　　不過(guò)，每個(gè)用戶(hù)都將擁有至少5000量子比特的完全訪(fǎng)問(wèn)權限。
　　這樣的數據，是根據它芯片的結構來(lái)決定的。
　　從下圖可見(jiàn)，Adventage的芯片實(shí)現了15路的量子比特連接，也就是說(shuō)，每個(gè)量子比特都能與其他15個(gè)量子比特相連。

　　“量子比特的數量及連接性，決定了量子計算機可以解決多大的問(wèn)題?！?br/>　　對此，Alan Baratz給出的解釋是：“使用2000量子比特的處理器，我們可以在100到200的變量?jì)冉鉀Q問(wèn)題?！?br/>　　“而使用具有2倍量子比特、和2倍連接性的Advantage量子計算機，我們就可以在600到800的變量?jì)鹊慕鉀Q更多問(wèn)題?！?br/>　　也就是說(shuō)，這5000量子比特是D-Wave的研究人員在進(jìn)行計算后得出的結論：在A(yíng)dvantage系統上，可以解決的問(wèn)題是在2000量子比特處理器上可以解決的問(wèn)題的2.6倍。
　　這是D-Wave從2000量子比特到5000量子比特的飛躍。
　　從下圖中可以看出，2000量子比特的處理器中，芯片的每個(gè)量子比特只能與其他6個(gè)量子比特相連接，連接性沒(méi)有Adventage高。

　　不過(guò)，這樣的設計明顯更偏向于企業(yè)的商業(yè)化應用。
　　也就是說(shuō)，不僅現實(shí)中買(mǎi)不到他們的這臺Adventage量子計算機，只能租用云服務(wù)。
　　而且，Advantage仍然是一臺量子退火機 （quantum annealing machine），應用范圍并沒(méi)有量子通用計算機那么廣泛。
D-Wave的云端商業(yè)化
　　而早在今年2月、推出Adventage之前，D-Wave就已經(jīng)公布了他們的量子計算平臺云服務(wù)Leap 2的價(jià)格。
　　與第一代云服務(wù)Leap相比，Leap 2那時(shí)候能保證用戶(hù)解決多達1萬(wàn)個(gè)變量的大型復雜問(wèn)題、也可以實(shí)時(shí)訪(fǎng)問(wèn)D-Wave的2000量子比特計算機。
　　那時(shí)候的價(jià)格是這樣的：

　　現在，D-Wave在前一代處理器的基礎上升級了芯片結構、改進(jìn)了處理能力后，價(jià)格估計并不會(huì )比此前的云服務(wù)更便宜。
　　據了解，包含Adventage使用權限的云服務(wù)，將在10月8號上線(xiàn)。
　　此外，D-Wave還發(fā)布了新的混合求解器-離散二次模型（DQM），旨在擴展可在量子計算機上運行的問(wèn)題類(lèi)型。
　　它通過(guò)接受更大范圍的變量值（包括從1到10的整數，甚至是紅、黃色、藍等顏色），而不是僅接受0或1的二進(jìn)制變量來(lái)實(shí)現。
IBM：1121量子比特都還有距離
　　此外，IBM也于近日透露了他們研發(fā)通用量子計算機的消息。
　　在上周與量子計算有關(guān)的一次峰會(huì )上，IBM稱(chēng)，它們計劃于3年內推出1121量子比特的處理器Condor。
　　也就是說(shuō)，直到2023年，IBM都在為1121量子比特而努力。
　　而在今年9月初，IBM才推出65量子比特的Hummingbird處理器，并計劃在明年推出127量子位的Quantum Eagle處理器。
　　聽(tīng)起來(lái)是不是有點(diǎn)奇怪？

　　為什么D-Wave已經(jīng)實(shí)現了5000量子比特的商用計算平臺，IBM還在3位數的量子比特之間“苦苦掙扎”？
　　因為，他們研究的方向并不相同，IBM的量子計算機是“通用量子計算機”，而D-Wave則是量子退火機，朝著(zhù)商業(yè)化的方向行進(jìn)。
　　這里面的區別就在于，量子退火是基于絕熱量子計算的，這其中不需要操作量子邏輯門(mén)。
　　簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，量子退火機雖然處理性能高，但可以實(shí)現的功能也相對會(huì )更少。
網(wǎng)友：D-Wave模型的可控性太差
　　盡管如此，有網(wǎng)友認為，D-Wave能實(shí)現5000量子比特的計算能力，仍然值得驚奇。
　　在推特上有10萬(wàn)多粉絲的業(yè)內知情人士Brian Roemmele表示：“這件事情真的令人驚訝……這樣我們離個(gè)人量子計算機又進(jìn)了一步?！?br/>

　　然而，也有網(wǎng)友對于D-Wave的成果并不看好。
　　Reddit上karma值8w的網(wǎng)友表示，D-Wave的這種模型，可控性就是不行。

　　多年來(lái)，D-Wave計算機的控制就像“調低A，調高B”一樣簡(jiǎn)單……
　　相比之下，來(lái)自IBM和Google等公司研發(fā)的50量子比特（或更多）這種，每一量子比特都是是完全可控的（“通用”）。這種可控性非常昂貴，并且對于擴展這類(lèi)超導量子計算機是一個(gè)瓶頸。
　　畢竟，50量子位已經(jīng)需要這么多的導線(xiàn)，要考慮空間問(wèn)題，同樣校準也要很長(cháng)時(shí)間……然而，D-Wave卻通過(guò)使用可控性最差的非通用模型來(lái)解決這些問(wèn)題。
　　參考鏈接：
　　https://spectrum.ieee.org/tech-talk/computing/hardware/ibms-envisons-the-road-to-quantum-computing-like-an-apollo-mission
　　https://venturebeat.com/2020/02/26/d-wave-announces-leap-2-its-cloud-service-for-quantum-computing-applications/
　　https://venturebeat.com/2020/09/29/d-wave-advantage-quantum-computing-5000-qubits-1-million-variables/