量子電腦時代可期?微軟大手筆投資量子運算研發

作者 | 發布日期 2014 年 06 月 24 日 14:31 | 分類 尖端科技 , 電腦
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微軟研發部門主管 Peter Lee 宣佈公司將加大對量子運算的研發投入,這將是與上世紀全球首個矽電晶體研發同等重量級的研發專案,量子運算被認為可以實現電腦運算速度的飛躍式升級,Google 和IBM 也在投資類似的研發,至今仍然沒有一款真正意義上的量子電腦問世。



量子運算是一種基於量子力學實現資訊資料處理器的運算技術,2013 年 10 月榮獲諾貝爾物理學家的Serge Haroche 與 David Wineland 教授發明了測量和控制孤立量子系統的實驗方法,將量子力學推進到了可實踐觀測的範圍,更為重要的使得製造量子電腦成為可能。

常規的電腦預算基本的資料單位為一個 bit,二進位中對應的內容為 1 或者 0,在量子力學體系中,一個資料單位既可以是 1 也可以是 0,兩個 bit 的包括了四種狀態,以此類推 300 個量子 bit 單位所記錄的資料可以達到 2 的 300 次方,這已經超過了整個宇宙的原子數量總和,量子運算的資料處理能力遠超現有的電腦運算技術。理論層面的量子運算是非常強大,現實狀況和理想狀況還存在非常大的差距,至少需要 1 萬個量子 bit 才能超過現有電腦的運算能力。

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▲ D-Wave量子電腦處理器

 

2001 年 IBM 公司宣佈成功利用 7 個量子比特完成了量子運算;2007 年 D-Wave 推出第一台商用量子電腦,搭載 16 位量子 bit 處理器,不過這台的運算能力不及普通的 PC;2013 年 D-Wave 公司宣佈實現了 10 個量子 bit 運算,同年公司獲得了 Amazon CEO Jeff Bezos 的投資,Amazon 看重的是利用量子電腦挖掘海量資料的價值;微軟和 Google 公司也先後宣佈進軍量子電腦研發領域。

電晶體裡的電子數目達到極限後,電子行為便不再適用摩爾定律,轉入進入量子力學範圍,搭載量子核心的電腦為巨量資料的處理、人工智慧的發展提供性能保障,IBM、微軟這些 PC 時代的贏家們正在開啟後摩爾定律時代。

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