距離商用量子電腦不遠了,IBM 看好 3 年內應用百花齊放

作者 | 發布日期 2018 年 09 月 12 日 8:00 | 分類 尖端科技 , 零組件 , 電腦 follow us in feedly

量子電腦(quantum computing)擁有快速分析、整合龐大數據的優勢,被視為下一個世代的運算系統。然而,穩定性不足、錯誤率、軟體開發等問題,過去一段時間一直被認為離商業化有漫漫長路要走。



不過在這個神祕又艱深的領域,最近有許多新的進展,像是量子電腦新創公司 Rigetti 最近發表了一款類似亞馬遜雲端服務 AWS 的計畫 「量子雲端服務」(Quantum Cloud Services,簡稱 QCS),IBM 量子電腦副總裁 Dario Gil 認為,未來 3 年內會看到更多不同的量子電腦應用出現。

IBM 副總裁:3 年內會看到量子電腦表現得比一般電腦要好

目前,像是 IBM、Google、Rigetti、Intel、微軟等大公司,都投身量子電腦領域研究,正因為量子(Quantum)的不確定性,讓量子電腦擁有比一般電腦高出數 10 倍的運算能力,許多科學家認為這項科技將能改變你我未來生活。

聽起來很玄,事實上一般電腦(包括桌機、筆電、平板、智慧型手機)都採用二進位制的計算單位「位元」(bit),意思是 0 與 1 的二分法,一次只會出現 0 或是 1 單一種狀態,也就是「yes / no」形式;量子電腦則採用「量子位元」(qubit),這種計算方式有「疊加」(superposition)特性,可以同時出現 0 與 1,產生 00、01、10、11 的疊加狀態,也就是「yes / no / both」形式。

▲ 量子電腦之所以被稱為「下個世代的運算工具」,是因為可以多管齊下、同步測試各種可能找出答案,透過量子電腦,可以幫助人類在短時間內完成一般電腦需要花數十年才能解決的問題。(Source:微軟

《華爾街日報》曾比喻,如果傳統位元是靜止的硬幣,一次只能出現正面或反面,量子位元就像旋轉中的硬幣,正反兩面都可以同時出現;或也可以將傳統電腦想像成單一樂器,量子電腦就像眾多樂器組成的交響樂團,能同時演奏不同的段落;量子電腦之所以被稱為「下個世代的運算工具」,是因為可以多管齊下、同步測試各種可能找出答案,透過量子電腦,能幫助人類在短時間完成一般電腦需要花數十年才能解決的問題。

雖然,早在 2011 年就有第一台商用量子電腦推出,但嚴格來說只能解決特定問題,並不算是真正意義的量子電腦,表現不能稱穩定。最近 IBM 量子電腦副總裁 Dario Gil 及量子電腦新創 Rigetti 創辦人Chad Rigetti 都紛紛表示,未來 3 年內就會看到量子電腦表現比一般電腦要好,「量子運算已從研究領域,慢慢轉移到現在的工程領域與企業。量子運算產生的解決方案,可以做得更好,更快或更便宜。」Chad Rigetti 說。

▲ Chad Rigetti 。(Source:Rigetti

Rigetti 推量子雲端平台,還拿 100 萬美元獎金鼓勵團隊

專注於量子電腦( quantum computing),將 IBM、微軟(Microsoft )、Google 視為對手的新創 Rigetti,最近則宣布推出一款類似亞馬遜雲端服務 AWS 的 「量子雲端服務」。

目前,Rigetti 已開放這個量子平台的 API,會結合一般雲端電腦,然後連結到 Rigetti 的量子後端,透過這種方式,讓開發者更快創造量子實際應用,並測試他們替量子電腦所寫的演算法。為鼓勵更多人使用平台,加速創造更多量子實際應用,Rigetti 特別提供 100 萬美元獎金(約新台幣 3 千萬元),要提供給第一個做出商業應用的團隊,「我們公司存在的原因,就是為了專注商業化應用」,Rigetti 表示。

▲ 量子雲端服務會結合一般的雲端電腦,然後連結到 Rigetti 的量子後端,透過這方式,讓開發者更快創造並測試他們替量子電腦所寫的演算法。(Source:Rigetti

其實只要量子電腦達到解決一般電腦不能解決問題的里程碑,就能稱為「量子優勢」 (Quantum advantage),綜合來說,目前量子運算部分能力仍不夠完美,還是有犯錯可能。Rigetti 認為,現在量子電腦不必像傳統電腦做到非常精準,只要在特定的領域「相對好」,就可突顯價值與優勢,並認為 Rigetti 的量子優勢將在 6~36 個月內達成。

舉例來說,當我們要設計新的化學合成物時,能高速運算的量子電腦,可以模擬分子的所有原子和電子可能位置;也能在金融領域,快速得出最好的投資組合。在某些領域,並不需要做到 100% 無誤差的精確,只要夠好、相對好,就已經非常有用。正因如此,IBM 量子電腦副總裁 Dario Gil 與量子電腦新創 Rigetti 創辦人 Chad Rigetti 才會說,未來 3 年內就會看到量子電腦表現得比一般電腦要好,而在部分特定領域看到真正的商業應用,也不會太遠了。

(本文由 數位時代 授權轉載;首圖來源:Rigetti Computing