揭秘IBM打造“超强计算”雄心 朝着量子计算商用迈进

文章正文
2019-01-31 18:33

[摘要]创建功能齐全的系统能让量子计算机变得更可靠,更容易升级。除了这些实际用途之外,这些计算机还有可能创造出更有效的抗生素,帮助科学家更好地了解化学和自然,并改善电网。

在2019年CES科技展上亮相的Q System One

腾讯科技讯 1月31日消息,据外媒报道,IBM的System One模型看起来不像计算机,反而更像是多个盘子被悬挂在天花板上的钓鱼线连起来的概念艺术。整个装置被包在半英寸厚的玻璃中,这些玻璃是由米兰的Goppion公司制造的,该公司还制作用于保护《蒙娜丽莎》和皇冠珠宝的保护壳。

鲍伯·苏特尔(Bob Sutor)是IBM资深人士,他领导着Q System One团队,他指着这台量子计算机的底部,在那里的一堆金线中间有个小小的银色矩形。这就是这台机器的量子位,量子位是一种微小的、脆弱的粒子,能促使整个量子计算系统工作。当被问及打造这样一台电脑要花多少钱时,苏特尔拒绝透露具体数字,并补充道:“这不是简单的午餐。”

在本月早些时候的2019年CES科技展上,许多人围在拉斯维加斯会议中心争相抓拍这款量子计算机模型的照片。IBM在展会上公开展示了Q System One的复制品,这是它的第一台量子计算机,可以放在整齐的包装中。苏特尔说,过去的设计更像是“幕后实验”,在一个房间里散落着各种杂乱的组件。

真正的Q System One于2018年11月份完成,位于IBM纽约约克镇高地(Yorktown Heights)的办公室。这台机器标志着IBM在计算概念上苦苦追寻了几十年之后,朝着量子计算商用的方向迈出了一大步。

创建功能齐全的系统能让量子计算机变得更可靠,更容易升级。除了这些实际用途之外,这些计算机还有可能创造出更有效的抗生素,帮助科学家更好地了解化学和自然,并改善电网。通过为企业和科学家提供处理经典计算机无法消化的、极其复杂的计算能力,这些机器可以完成上述任务。

但除了这些炒作之外,还有更多的工作要做,以证明量子计算机能够胜任这项任务。此外,一种不同类型的计算机可能会带来下一次突破,而不是量子设计。Forrester专注于量子计算机的分析师布赖恩·霍普金斯(Brian Hopkins)在谈到Q System One时说:“这是向前迈出的很大一步,但它依然是万里征程中的一步。”

超冷计算

在传统计算机中,数据是通过处理位(指定为0或1)进行处理的。而在量子计算中,量子位被用来代替处理位。这些量子位具有更复杂的特性,允许它们同时成为0和1的组合,并且还可以相互作用。每增加一个量子位,量子计算机所能容纳的信息量就翻了一番。这种能力可能帮助量子计算机成为一种更强大的方法,来处理某些经典计算机无法处理的问题。

使用这些量子位可以帮助科学家在分子水平上寻找开发新药的方法,或者创建更强大的安全代码,亦或是处理欧洲核子研究中心(CERN)大型强子对撞机(Large Hadron Collider)正在产生的堆积如山的数据。Q System One目前使用20个量子位。苏特尔表示:“当你达到280个量子位左右时,这个数字大约是可观测宇宙中的原子数量,由此可见这些计算机将来会变得多么强大。”

看到这些计算机的潜力,像Rigetti和D-Wave这样的初创公司,以及微软、英特尔和谷歌的研究部门也在开发量子计算。IBM还与埃克森美孚(ExxonMobil)、戴姆勒(Daimler)、三星(Samsung)、巴克莱(Barclays)以及其他大型公司合作,探索打造更强大量子计算机的可能。

但使用量子计算机是一项极其微妙的任务。Q System One的厚玻璃外壳可用来减少振动和辐射,并有助于保持计算机在接近绝对零度的环境。在IBM真正的量子计算机里,超冷空气的快速爆炸被用来使内部的量子位保持在10毫克尔文(millikelvin),比外层空间还要冷。苏特尔称:“因此,量子计算机内部是地球上最冷的地方之一。”

苏特尔表示,为了保护机器内的量子位,需要极冷的温度和厚玻璃,因为这些量子位是如此脆弱,以至于单个光子或敲打某人的指节都可能破坏他们的计算。由于这些机器如此精巧,任何未来的量子计算都可能在互联网上完成,以便IBM能够在自己的设施中小心地维护这些机器。

长路漫漫

可以肯定的是,量子计算机的前景仍然只是承诺,而不是现实。Forrester分析师霍普金斯表示:“量子计算机并不是所有经典计算机无法解决的问题的神奇解决方案,它们只是经典计算机无法解决的部分问题的潜在解决方案。”

霍普金斯补充说,今天的科技行业正在探索量子计算机的功能。他说,回答这些问题还需要几年的时间,而实现量子计算机的最终承诺可能需要十到二十年时间。但是由于有了新的Q System One,研究人员和公众现在有了一个显著的里程碑来判断量子计算所取得的进展。该系统将有助于将这些机器的升级时间缩短到几个小时或几天,而不是几天或几周。它还应该使IBM更容易构建更多这样的机器,来支持未来的量子计算业务。

苏特尔称:“我们开始建造功能非常强大却很漂亮的东西,它将为我们提供一种看待未来所做工作的新方法。”苏特尔并没有错误地认为他的工作已经完成,当被问及他领导的项目下一步要做什么时,他说:“我们必须做什么?我们需要做任何事。”(腾讯科技审校/金鹿)

文章评论
—— 标签 ——
—— 推荐 ——