“《經(jīng)濟(jì)學(xué)人》近日稱，雖然全球都在努力發(fā)展量子計(jì)算，但這項(xiàng)技術(shù)有可能遭遇過(guò)度炒作，導(dǎo)致其從春天邁入冬天。然而，這項(xiàng)技術(shù)潛力確實(shí)巨大，所以最終還是會(huì)迎來(lái)火熱夏天?！?/p>

如今，量子計(jì)算被各國(guó)政府和科技巨頭寄予厚望，即便是當(dāng)今全世界速度最快的超級(jí)計(jì)算機(jī)也可能被它遠(yuǎn)遠(yuǎn)甩在身后。但現(xiàn)在，它也處在跟當(dāng)初的傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)相似的發(fā)展時(shí)期。

原型機(jī)已經(jīng)可以發(fā)揮作用，但還無(wú)法確定這種設(shè)備最終會(huì)演變成什么形態(tài)。重要問(wèn)題在于，“量子位”是否只能放置在一個(gè)冷卻至超低溫的超導(dǎo)線圍成的細(xì)小圓環(huán)中，將離子束縛在磁場(chǎng)內(nèi)，還是可以依賴于其他的技術(shù)。

各路資本聚集

步子太大或提前進(jìn)入量子寒冬

很多人都認(rèn)為，量子計(jì)算會(huì)成為新一輪科技炒作周期的起點(diǎn)。隨著量子計(jì)算機(jī)逐步發(fā)展，由各種各樣創(chuàng)業(yè)公司組成的生態(tài)系統(tǒng)也開(kāi)始涌現(xiàn)出來(lái)。大型企業(yè)、風(fēng)險(xiǎn)投資家和各國(guó)政府都在積極投入，為越來(lái)越多的新企業(yè)提供資金。

而像谷歌、IBM、微軟等科技巨頭則展開(kāi)了一場(chǎng)廝殺，希望能把開(kāi)發(fā)者吸引到各自的量子平臺(tái)上。有相關(guān)人士已經(jīng)開(kāi)始發(fā)出警告：這個(gè)行業(yè)的步子有點(diǎn)過(guò)大，甚至預(yù)計(jì)會(huì)因?yàn)楹芏辔茨軐?shí)現(xiàn)的承諾而引發(fā)“量子寒冬”。

但這項(xiàng)技術(shù)確實(shí)具備無(wú)可替代的巨大潛力。傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)以“比特”為單位進(jìn)行思考，對(duì)應(yīng)的值不是0就是1。量子位卻具備“疊加態(tài)”，也就是可以同時(shí)處于兩種“形態(tài)”。另外一個(gè)重要的量子概念是“糾纏”：量子位可以連接，所以一個(gè)量子位上的操作會(huì)影響被糾纏的量子位，使得它們的處理能力得到并行控制。

第一項(xiàng)功能可以讓計(jì)算機(jī)具備巨大內(nèi)存。疊加態(tài)意味著每個(gè)量子位的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)能力可以翻倍。而64量子位計(jì)算機(jī)足以存儲(chǔ)18 Quintillion的數(shù)字（1 Quintillion是1后面跟20個(gè)零）。

之后可以通過(guò)糾纏來(lái)實(shí)現(xiàn)光速操作。量子位根據(jù)適合某個(gè)問(wèn)題的算法來(lái)設(shè)置。系統(tǒng)會(huì)一直應(yīng)用量子力學(xué)原則，直到它達(dá)到能夠代表答案的那個(gè)狀態(tài)。

要做到這一點(diǎn)是極其困難的。雖然研究人員掌握了配置量子位的藝術(shù)，但要讓它們毫無(wú)瑕疵地運(yùn)行仍然難以實(shí)現(xiàn)。因?yàn)槿魏蔚耐獠坑绊懀ɡ缯饎?dòng)或熱量）都會(huì)導(dǎo)致這些精密的設(shè)備丟失1和0的疊加態(tài)，也就是發(fā)生“退化。所以，研究人員至今尚無(wú)對(duì)策將量子計(jì)算機(jī)應(yīng)用于實(shí)踐。但在兩年前，當(dāng)硬件廠商開(kāi)始開(kāi)發(fā)具備兩個(gè)以上量子位的機(jī)器時(shí)，這種情況開(kāi)始發(fā)生變化。

2016年，IBM率先推出了5量子位計(jì)算機(jī)，之后在2017年推出20量子位計(jì)算機(jī)。該公司在去年11月發(fā)布了最新的“量子處理器”(QPU)，總共擁有50個(gè)量子位，比英特爾的多出1個(gè)。

但這兩款機(jī)器都在今年3月被擁有72個(gè)量子位的谷歌Bristlecone超過(guò)。還有一家名為Rigetti的創(chuàng)業(yè)公司最近宣布，他們開(kāi)發(fā)了一款128量子位系統(tǒng)。與此同時(shí)，經(jīng)典計(jì)算機(jī)越來(lái)越善于模仿量子計(jì)算機(jī)，因而可以簡(jiǎn)化算法和應(yīng)用的測(cè)試過(guò)程。

化學(xué)巨頭巴斯夫和杜邦都希望了解這項(xiàng)技術(shù)能否幫助其“計(jì)算”有用的新材料的結(jié)構(gòu)，例如通過(guò)催化劑減少生產(chǎn)化肥所需的能量。包括巴克萊和摩根大通在內(nèi)的銀行則希望借助這項(xiàng)技術(shù)來(lái)完成調(diào)節(jié)組合風(fēng)險(xiǎn)的任務(wù)。游戲開(kāi)發(fā)商感興趣的則是利用量子計(jì)算讓視頻游戲更加栩栩如生。

量子計(jì)算就像巧克力，誰(shuí)也無(wú)法預(yù)料下一顆是什么味道。為此，更多風(fēng)險(xiǎn)投資公司開(kāi)始大量資助業(yè)內(nèi)的創(chuàng)業(yè)公司，去年的投資額接近2.5億美元。IBM在該領(lǐng)域的研究時(shí)間最長(zhǎng)，從70年代就開(kāi)始啟動(dòng)量子研究，2016年將5量子位計(jì)算機(jī)引入線上，好讓其他人也能使用其編寫程序(他們稱之為“Q體驗(yàn)”)。IBM之后又為程序員設(shè)計(jì)了工具，幫助麻省理工學(xué)院制作了在線量子課程，還創(chuàng)建了一個(gè)由企業(yè)和其他大學(xué)共同組建的網(wǎng)絡(luò)來(lái)探索實(shí)際應(yīng)用。

與此同時(shí)，這個(gè)領(lǐng)域更是獲得了政府和軍方的高度關(guān)注。各國(guó)軍方和情報(bào)機(jī)構(gòu)一直都在資助這一領(lǐng)域，今后也有可能繼續(xù)采取資助。他們擔(dān)心，量子計(jì)算機(jī)有朝一日可能會(huì)破解如今最強(qiáng)的加密算法，所以誰(shuí)先掌握這項(xiàng)技術(shù)，便可率先破解機(jī)密通訊信息或入侵銀行系統(tǒng)。

與人工智能一樣，中國(guó)也希望在量子計(jì)算領(lǐng)域引領(lǐng)世界。中國(guó)已經(jīng)宣布斥資100美元建設(shè)一個(gè)國(guó)家級(jí)量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)室，將在2020年正式投入使用。這也促使美國(guó)成立了一個(gè)“國(guó)家量子項(xiàng)目”，部分觀察人士將其與美國(guó)1940年代的核計(jì)劃相提并論。歐盟也在2016年啟動(dòng)量子研究項(xiàng)目，并給予超過(guò)10億美元的資金支持。

政府資金的涌入導(dǎo)致一些風(fēng)險(xiǎn)投資家抱怨自己遭到排擠。但市場(chǎng)上充斥的興奮之情也導(dǎo)致人們擔(dān)心該領(lǐng)域最終會(huì)遭到過(guò)分炒作，就像1970和1980年代的人工智能一樣，并因此陷入“寒冬”，導(dǎo)致其長(zhǎng)期失去資金來(lái)源和人們的關(guān)注。

但即使量子計(jì)算從春天進(jìn)入冬天，夏天最終到來(lái)的概率仍然很大。借用經(jīng)濟(jì)歷史學(xué)家卡洛塔·佩雷茲發(fā)明的概念，革命性的技術(shù)總會(huì)經(jīng)過(guò)一段“鍍金時(shí)代”，此時(shí)通常會(huì)伴隨著泡沫的興起，最終還是會(huì)進(jìn)入廣泛部署的“黃金年代”。我們沒(méi)有什么理由認(rèn)為量子計(jì)算會(huì)脫離這個(gè)路徑。

【科技云報(bào)道原創(chuàng)】

微信公眾賬號(hào)：科技云報(bào)道

來(lái)源：科技云報(bào)道

生成海報(bào)

免責(zé)聲明：此文內(nèi)容為第三方自媒體作者發(fā)布的觀察或評(píng)論性文章，所有文字和圖片版權(quán)歸作者所有，且僅代表作者個(gè)人觀點(diǎn)，與極客網(wǎng)無(wú)關(guān)。文章僅供讀者參考，并請(qǐng)自行核實(shí)相關(guān)內(nèi)容。投訴郵箱：editor@fromgeek.com。

免責(zé)聲明：本網(wǎng)站內(nèi)容主要來(lái)自原創(chuàng)、合作伙伴供稿和第三方自媒體作者投稿，凡在本網(wǎng)站出現(xiàn)的信息，均僅供參考。本網(wǎng)站將盡力確保所提供信息的準(zhǔn)確性及可靠性，但不保證有關(guān)資料的準(zhǔn)確性及可靠性，讀者在使用前請(qǐng)進(jìn)一步核實(shí)，并對(duì)任何自主決定的行為負(fù)責(zé)。本網(wǎng)站對(duì)有關(guān)資料所引致的錯(cuò)誤、不確或遺漏，概不負(fù)任何法律責(zé)任。任何單位或個(gè)人認(rèn)為本網(wǎng)站中的網(wǎng)頁(yè)或鏈接內(nèi)容可能涉嫌侵犯其知識(shí)產(chǎn)權(quán)或存在不實(shí)內(nèi)容時(shí)，應(yīng)及時(shí)向本網(wǎng)站提出書面權(quán)利通知或不實(shí)情況說(shuō)明，并提供身份證明、權(quán)屬證明及詳細(xì)侵權(quán)或不實(shí)情況證明。本網(wǎng)站在收到上述法律文件后，將會(huì)依法盡快聯(lián)系相關(guān)文章源頭核實(shí)，溝通刪除相關(guān)內(nèi)容或斷開(kāi)相關(guān)鏈接。