量子计算赛道上的巨头拉锯战

640?wx_fmt=jpegwebp

来源:网易智能


据国外媒体报道,长期以来量子计算机一直被吹捧为功能强大得令人难以置信的机器。相比于世界上现有的计算机,量子计算机能够以更快的速度解决极其复杂的计算问题。但目前还没有就开发量子计算机的最佳方式达成一致。最终谁将赢得这场比赛?


计算机科学家说,超高速量子计算机可以加速新药物的研制,破解最复杂的密码安全系统,设计新材料,模拟气候变化,以及实现超级人工智能。但目前业内还没有就如何研发量子计算机达成共识,对于其将如何用于大众市场也尚未统一。世界各地的物理学家、工程师和计算机科学家正试图开发四种非常不同类型的量子计算机,这些计算机分别是基于光粒子、俘获离子、超导量子比特或钻石中的氮空位中心。


640?wx_fmt=jpegwebp

量子计算机能够在分子水平上帮助追踪遗传病


IBM、谷歌、Rigetti、英特尔和微软等公司目前都是量子计算机领域的领先者。然而每种方法都有其优缺点,但最大的挑战是量子本身的脆弱性。


什么是量子计算


经典计算机采用比特在长序列中表示开或关的状态,而量子比特(或量子位)则应用了亚原子粒子近乎神奇的特性。例如,电子或光子可以同时处于两种状态——这种现象称之为叠加态。因此,基于量子比特的计算机可以比经典计算机以更快的速度完成更多计算。


“如果你有一台双量子比特的计算机,再添加两个量子比特,它就变成了一台四量子比特的计算机。然而它的计算能力远非提高一倍,而是以指数方式增加。”麻省理工学院科技评论(MIT Technology Review)旧金山分社社长马丁·贾尔斯(Martin Giles)解释道。


计算机科学家有时把这种量子计算效应描述为能够同时沿着非常复杂迷宫的每条路径走下去。即便彼此之间没有物理连接,量子比特也可以相互影响,这一过程被称为“量子纠缠”。从计算的角度来说,这使他们能够实现经典计算机永远无法做到的逻辑飞跃。


求稳定


但是,量子比特非常不稳定,容易受到其他能源的干扰或“噪音”,从而导致计算错误。因此,关于量子计算机竞赛的目的是找到一种方法,使其大规模量产能够趋于稳定。计算行业巨头IBM坚信“transmon超导量子比特”是量子计算机中最有前途的产品,他们有三个量子处理器原型机,公众可以通过云进行访问。


640?wx_fmt=jpegwebp

IBM的量子计算机所处的环境温度维持在绝对零度左右


“到目前为止,已经有超过94000人通过云访问了IBM的量子计算机。他们进行了500多万次实验,写了110篇论文。” IBM研究院量子计算战略和生态系统副总裁罗伯特·苏托尔(Robert Sutor)博士说。


“人们正在学习和试验……我们希望在三到五年内能够找出一个具体的例子,并说明量子计算对于任何经典计算机能做的事情都有显著改进。”但是IBM的方法要求量子计算机存储在一个巨大冰箱里,量子比特被存储在接近绝对零度的温度下,以确保它们保持在可用状态。这需要耗费大量的能量,意味着要实现量子计算机的微型化非常困难。


640?wx_fmt=jpegwebp

谷歌开发出了名为Bristlecone的72位量子比特处理器


新加坡国立大学量子技术中心首席研究员约瑟夫·菲茨西蒙斯(Joseph Fitzsimons)表示:“超导量子比特似乎将成为首批实现有用量子计算的技术之一。”但他同时指出,“然而,我感觉是它们类似于早期经典计算机中的真空管,而不是后来出现的晶体管。我们可能还会看到另一项技术出现,成为最终的赢家。”


经典计算机芯片是由硅制成的。当其他团队正在研究如何在硅中捕获量子比特时,微软和哥本哈根Niels Bohr研究所的学者们正在研究一种基于所谓马约拉纳粒子(Majoranaparticles)的更稳定量子比特。


同样,牛津大学(Oxford University)计算机科学家们正在寻找将更小量子比特计算机连接起来的方法,而不是用大量量子比特创建更大规模的计算机。


现在看,似乎有很多方法可以触碰到薛定谔的猫的皮肤。


经典计算的潜力?


当我们等待量子计算机的时候,传统的,或者说经典计算的未来是什么?


今年7月份,德州大学奥斯汀分校(University of Texas at Austin)计算机科学与数学专业18岁毕业生埃文·唐(Ewin Tang)开发出一种经典的计算机算法,在国际计算领域掀起了波澜,这种算法让经典计算机几乎可以像量子计算机一样快速地解决问题。


该问题涉及开发一个推荐引擎,根据用户的偏好数据有针对性地推荐产品。


640?wx_fmt=jpegwebp

德州大学奥斯汀分校(University of Texas at Austin)计算机科学与数学专业18岁毕业生埃文·唐(Ewin Tang)开发出一种经典的计算机算法,可以让经典计算机几乎可以像量子计算机一样快速地解决问题


欧盟最近宣布正在研制下一代计算机,其每秒钟运算能力或将达到十亿次。


德克萨斯大学奥斯汀分校(UT Austin)理论计算机科学家斯科特·阿隆森(Scott Aaronson)教授解释道:“Exascale意味着每秒运算能力达到10的18次方。”


“10的18次方已经很大了。但是量子系统每秒钟运算速度能够达到10的1000次方,这要大得多。”


经典计算的问题是,我们已经达到了在一块芯片上可以容纳多少个晶体管的极限——例如苹果的A11芯片就挤进了43亿个晶体管。


摩尔定律——每两年,微处理器的速度将提高一倍,耗能减半,占用空间减半——终于要崩溃了。


量子跃迁


虽然目前所谓稳定的量产量子计算机仍然未能实现,但这项研究本身已经产生了有趣的结果。


英国皇家学会(Royal Society)研究员、兰卡斯特大学(University of Lancaster)量子技术中心(Quantum Technology Centre)主任罗伯特·杨(Robert Young)教授表示:“如果我们没有投资于量子计算,激发埃文·唐(Ewin Tang)灵感的量子算法就不会存在。”


他说,量子研究已经开发出了一种将设备冷却到低温的新方法;此外还有基于光的芯片增强有效改善了光纤宽带的体验;以及片上实验技术的发明,从而加速了疾病的诊断过程。


罗伯特教授表示:“登上月球的真正好处并不在于月球本身,而是周边技术在登月过程中得到了发展。”例如全球定位系统(GPS)卫星导航和圆珠笔只是其中的几个例子而已。(晗冰)


未来智能实验室是人工智能学家与科学院相关机构联合成立的人工智能,互联网和脑科学交叉研究机构。


未来智能实验室的主要工作包括:建立AI智能系统智商评测体系,开展世界人工智能智商评测;开展互联网(城市)云脑研究计划,构建互联网(城市)云脑技术和企业图谱,为提升企业,行业与城市的智能水平服务。

  如果您对实验室的研究感兴趣,欢迎加入未来智能实验室线上平台。扫描以下二维码或点击本文左下角“阅读原文”

640?wx_fmt=jpeg

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.mzph.cn/news/494353.shtml

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

信通院AI白皮书:硬核干货一文打尽,从技术流派到应用趋势【附下载】

来源:智东西摘要:从产业发展的角度,分析AI技术现状、问题以及趋势,盘点智能语音、语义理解、计算机视觉等相关应用。自2016年AlphaGo击败李世石之后,人工智能(AI)这个再度翻红的科技热词已经在争…

正则学习笔记

用途 字符匹配 语法 常用元字符 []    区间范围框 枚举值  [a-z0-9A-Z_] |    分枝条件或 \    特殊转义符(取消转义) \W [^A-Za-z0-9_] [\r\n] 换行符匹配 [\u4e00-\u9fa5] 汉字 [\s\S] 任意字符 限定符 贪婪匹配&…

Android之UI控件

本文主要包括以下内容 Spinner的使用 Gallery的使用 Spinner的使用 Spinner的实现过程是 1. 在xml文件中定义Spinner的控件 2. 在activity中获取Spinner控件 3. 定义Spinner下拉列表项数组并将下拉项的内容添加到这个数组中,通过这个数组建立一个下拉列表的适…

大脑如何判断该睡觉了?可能是这80种蛋白说了算

来源:科研圈撰文:Veronique Greenwood翻译:石云雷编辑:戚译引睡眠对于正常的学习和身体健康至关重要,但科学家们仍未完全了解睡眠在恢复大脑功能方面的作用和我们会感到困倦的原因。而通过对基因突变小鼠不寻常睡眠需求…

ImageLoader实现图片异步加载

ImageLoader是一个广泛使用的图片库,在向网络请求图片时,使用imageView和smartView常会产生outofmemory错误,这时ImageLoader可以起到很大的作用,主要有如下功能 一、功能特性: 多线程异步加载和显示图片(图片来源于…

【每日SQL打卡】​​​​​​​​​​​​​​​DAY 26丨广告效果【难度简单】​

【未来的你,会感谢今天努力的你】每日两题,一难一易,每天进步一点点,可能会直接导致一场面试的成功,或工作的轻松搞定,从而升职加薪迎娶白富美,加油小伙伴! 🍅举办场地&a…

AI芯片最新格局分析

来源:中金公司,作者黄乐平、何玫与杨俊杰AI 芯片设计是人工智能产业链的重要一环。 自 2017 年 5 月以来,各 AI 芯片厂商的新品竞相发布,经过一年多的发展,各环节分工逐渐明显。 AI 芯片的应用场景不再局限于云端&…

原理图学习笔记一

画个草图也挺过瘾 转载于:https://www.cnblogs.com/retacn-yue/archive/2013/02/17/3263137.html

Android Studio安装与配置

谷歌已经停止支持eclipse开发android了,转向android studio是大势所趋,笔者由于电脑配置的原因, 以前迟迟不愿意向android studio,现如今因为开始学习material design,不得不转向android studio了, 费了一番功夫&…

材料界的魔术师:值得关注的10家超材料创业公司

来源:资本实验室超材料是具有人工设计的结构并呈现出天然材料所不具备的超常物理性质的人工复合结构或复合材料。典型的超材料有:“左手材料”、光子晶体、“超磁性材料”等。通俗地说,通过超材料技术,我们将能够摆脱来自自然界原…

Android之ScrollView

1、ScrollView和HorizontalScrollView是为控件或者布局添加滚动条 2、上述两个控件只能有一个孩子,但是它并不是传统意义上的容器 3、上述两个控件可以互相嵌套 4、滚动条的位置现在的实验结果是:可以由layout_width和layout_height设定 5、ScrollV…

百余位中外学者探讨神经科技挑战:伦理担忧与监管难题并存

来源:澎湃新闻“脑电图图纸也许会读出人的意识”、“脑机接口技术可能使个人的行为被他人操纵”、“人造大脑的发明可能取代人类的角色”……这些形形色色的言论道出了人们对于神经科学的道德和伦理担忧。澎湃新闻专访了神经伦理学领域的研究人员,就神经…

Android之ActionBar

本文主要包括以下内容 ActionBar的显示及隐藏,添加图标,返回主页 ActionBar添加ActionView,添加ActionProvider ActionBar实现Tab ActionBar添加下拉列表 ActionBar介绍 在Android 3.0中除了我们重点讲解的Fragment外,Action Bar也是一个…

国内智能音箱市场逐渐崛起,那么问题来了……

来源:AI锐见“嗨,Alexa,放首歌。”2014年,搭载了亚马逊虚拟语音个人助理Alexa的Echo面世,让人类同机器的交互方式出现了另一种可能。苹果联合创始人Steve Wozniak就曾在2016年表示,智能语音交互将成为计算领…

保留小数点位数和格式

JS 中 1. double运算 c parseFloat(a) parseFloat(b)) 2. 四舍五入,保留两位小数 c c.toFixed(2); 3. 去掉小数点后面多余的0 c c.toFixed(2)*100/100; JAVA中 Java代码 //四舍五入,保留指定小数位 public static Double roundDouble(Object obj, in…

Material Design入门

本文主要包括以下内容 ToolBar的使用 RecyclerView的定义与使用 ToolBar 风格 (style) 界面 (layout) 程序 (java) 首先自定义一个theme,并将AppTheme的parent改成我们自定义的theme (style.xml) <resources><style name"BaseAppTheme" parent"…

DARPA宣布未来五年将投资20亿美元开发下一波人工智能技术

来源&#xff1a;国防科技信息网作者&#xff1a;丁宏 中国船舶工业综合技术经济研究院 美国DARPA近日宣布&#xff0c;计划在未来5年内投资20亿美元用于开发下一波人工智能技术&#xff0c;寻求情境推理能力等技术的突破&#xff0c;使其有能力识别新的场景和环境并加以适应&a…

Material Design入门(二)

本文主要包括以下内容 侧滑菜单DrawerLayout实现 CardView实现 DrawerLayout介绍 drawerLayout是Support Library包中实现了侧滑菜单效果的控件&#xff0c;可以说drawerLayout是因为第三方控件如MenuDrawer等的出现之后&#xff0c;google借鉴而出现的产物。drawerLayout分…

李飞飞重回斯坦福,Andrew Moore接手谷歌云AI

来源&#xff1a;网络大数据6 月&#xff0c;海外媒体爆出「李飞飞或将离开谷歌重返斯坦福」;两周前&#xff0c;CMU 官方发布消息称 CMU 计算机学院院长 Andrew Moore 即将离职。今日&#xff0c;谷歌云博客发布的信息最终把二者的去向都敲定&#xff1a;Andrew Moore 加入谷歌…

UVA 10173 旋转卡壳

题意&#xff1a;给出一些点&#xff0c;求最小的覆盖这些点的矩形的面积。 题解&#xff1a; 枚举下边界&#xff08;是一条边&#xff09;&#xff0c;然后暴力卡壳左右边界&#xff08;点&#xff09;&#xff0c;再暴力上边界&#xff08;点&#xff09;&#xff0c;更新答…