IBM：量子计算现在跟40年代电脑差不多 更看重长远目标

王兴

来源：新浪科技

2017年03月14日



将量子计算带到真实世界

　　在新闻稿中，IBM谈到了量子硬件的未来规划，当中还说到了技术的应用潜力，引述了公司员工和行业专家的言论，他们看起来很乐观。相比之下，IBM对于量子计算机何时推出一笔带过。公司在声明中承诺，在未来短短几年内，将向合作伙伴提供通用量子计算机。IBM还表示，它的目标是在未来短短几年内造出50量子位系统。

　　时间相当模糊，许多人认为IBM Q只是提前卡位，缺少实质性计划。不过克劳德坚持认为，背后公司有着更明确的计划。

　　“是的，在公司内部我们对‘未来短短几年’有着明确的定义。”克劳德笑称，“我们曾经说过，IBM的目标就是在今年之内向一些精挑细选的行业合作伙伴提供系统。我们还曾说过，在未来短短几年内将系统升级到大约50量子位的水平。”

　　克劳德强调说，IBM的目标是让量子系统变成“真正”的产品，而不是PowerPoint展示文档、文件。

　　虽然不愿意透露详细时间表，不过IBM期待很高，它希望IBM Q能够在量子计算下一轮变革中起到关键作用。虽然目前IBM还没有做好向公众披露时间表的准备，但是IBM很乐意介绍量子硬件与市场上其它系统的区别。

　　争论

　　如果没有密切关注量子计算的动态，你可能会感到困惑。上周，IBM宣称通用量子计算机首次商用，然而早在很多年前D-Wave已经向企业用户提供量子硬件了。

　　D-Wave的宣传招来许多批评。到底是怎么回事呢？原来D-Wave用量子位数量宣传产品，最新的系统可以访问2000个量子位，远超IBM，在未来短短几年内，IBM的目标是推出50量子位系统。事实上，两家公司的硬件不能相提并论，D-Wave开发的是“量子退火设备”（Quantum Annealers），它只能处理特定问题。IBM开发的是通用量子计算机，和传统计算机相似，可以处理各种问题。

　　“我想，对于了解量子计算的人来说二者的区别不言而喻。”克劳德说，“如果只是普通技术员，可能会感到困惑。”

　　“我们提供的产品不是功能固定的系统，而是通用系统。”克劳德补充道，“量子计算的性能让人兴奋，主要是因为它可以帮助我们探索超大空间，这才是最重要的。”

　　克劳德所说的就是完全的量子纠缠，它能够拥有多种状态，传统计算机采用的是二进制，只有开/关两种状态。在这种状态下，用40-50个量子位创造一台量子计算机，传统计算机就无法模拟了。当前行业内还有一些争论，比如D-Wave硬件在传统系统面前是否具有优势。

　　就水平而言，IBM量子硬件已经比之前出现的商用产品都要强大。IBM的量子计划很崇高，为了达到目标，IBM不只在寻找客户，还在寻找合作伙伴。

　　和抢先体验相似，只是用的是量子计算机

　　2017年年底之前，IBM会挑选一些行业合作伙伴，让它们“抢先体验”量子系统。以前企业向制造商采购硬件，这次不同。克劳德说，最开始时，IBM想找一些合作伙伴，大家密切合作，IBM希望合作伙伴可以推动生态系统发展。

　　合作可以让IBM伙伴受益，因为IBM会对硬件进行维护、定期升级。在空间、温度、实战方面，量子计算机要求苛刻。由IBM看管系统，合作伙伴可以集中精力挖掘量子系统的应用潜力。

　　之前IBM推出过IBM Experience，它通过云计算提供量子计算，效果不错。克劳德比较说，研究人员在实验室开发5量子位计算机，运行了几次，蛮成功，研究人员从中获得结果，几个月后再次启动，让它再次运行；IBM不同，自2016年5月以来，IBM的量子计算机一直在运行。

　　为什么企业要使用量子硬件？如何使用？与早期使用者合作也可以帮助IBM寻找答案。

　　IBM Q是一个长远项目。合作伙伴参与进来，与IBM一起探索未知领域，当量子计算为企业带来的益处渐渐明朗时，企业就可以抢占先机。IBM的眼光虽然长远，不过企业暂时不会放弃传统计算机。

　　真正的量子飞跃

　　未来量子计算会不会与传统计算机共存？克劳德回答说：“肯定，比我的一生还要长。”

　　“传统计算机存储、处理大量数据时有优势，与今天的量子计算相比效率高很多，在我可以看见的未来量子计算无法超越。”克劳德解释称，“从理论上讲，传统计算机可以做的事通用量子计算机都能做，但依我之见，如果需要处理大量数据，量子计算机不是很擅长。探索巨大的问题空间，这才是量子计算擅长的。”

　　IBM并没有将量子计算机视为传统计算机的下一代，它是全新的硬件，有自己的优势，也有自己的缺点。

　　量子计算技术还不成熟。近几年来，全世界的研究人员朝着大型通用量子计算机前进，取得了不小的进步，但在开发潜在应用方面进步甚微。结果行业陷入了恶性循环。

　　克劳德说：“如果系统只有20-25个量子位，你可以在笔记本上模拟量子系统。如果达到40多个，50多个，即使是世界最大的超级计算机也没办法探索整个可能空间。” 克劳德认为，只有进入量子系统才能真正理解如何为量子系统编写算法，此时已经无法用传统系统模拟了。

　　产业基准

　　就目前而言，通用量子计算机还处在发展初期，甚至连一套比较不同系统的标准都没有。IBM希望能用“量子体积”（quantum volume）这个指标来解决此问题，量子体积与量子位数量、量子运行质量、量子连接、相干时间、并行等因素有关。

　　克劳德说：“将所有因素综合在一起，就可以告诉你量子计算机有多强大，相当于它所探索的空间尺寸。欢迎其它人参与进来，完善标准，随着时间的推移，我们需要类似的标准，如此一来大家就可以区分不同量子计算机的价值，分清这一代与下一代产品的价值差异。”

　　“我说过，现在相当于40年代。”克劳德称，“我们还没有确立产业基准，无法界定量子系统的性能，不过未来几年情况会迅速改观，IBM及其它企业会继续抬高系统门槛。”

　　目前IBM只是在打基础，这些基础事关未来几年的发展。量子计算已经成为IBM业务的关键部分。

　　克劳德说：“我们已经走到了临界点，我们看到一条康庄大道通向庞大的系统，不久的将来它就会出现。的确，目前公布的消息没有提到具体时间，但我们的确看到一条通向庞大系统的道路。事情变得有趣起来。”

　　IBM已经向量子计算投入许多时间和资源，IBM Q只是朝前迈进一步。IBM野心很大，它要将量子计算变成商用产品。眼下正是量子计算发展的关键阶段，如果可以找到正确的合作伙伴，IBM Q就能扮演关键角色，让技术走出实验室，应用于真实世界。