谷歌孕育了6年的量子计算终于出世 听起来威力不亚于原子弹

2015-02-25 老沙

看来,新一轮技术革命要来了。

谷歌量子人工智能实验室近日宣布,他们发现一种量子算法可以以比传统过程快1亿倍的速度解决问题。如果这个发现被证实,那么人类将在人工智能以及航空航天领域取得飞跃性的进步。

谷歌周三的宣布内容集中在了一种名为“量子退火”(quantum annealing)的技术,由它量子计算机的全新算法模式才得以实现,在面对大量可变的数据选项时,这一技术帮助计算机能在给定的多种可变选项面前,够得出在总体上的最优计算结果。这和之前科学家们一直在研究的 “simulated annealing”和“quantum monte carlo”解决方案都不一样 。

谷歌斥巨资研发量子计算

量子计算是一种依照量子力学理论进行的新型计算。

依据外媒的解释,在传统计算机领域,电路或开或关,并使用“0”和“1”二进制码解决问题。而量子计算机使用的基本元素被称为量子位(qubits),其电路同时以各种可能状态存在,极大增强量子机械的处理能力。量子计算科学的技术性很强,简单来说,就是一台计算机在使用二进制体系的传统计算机中超速运行,它对解决当前存在的“优化问题”特别有用,可以在大量可能选项中找到最佳解决方案。

量子计算主要有三个优点:其一,计算能力要比经典计算要强。其二,量子计算机的速度要快,且快的不是一点半点。其三,节能。

这一技术的先进性和实现之后带来巨大的价值,使得科技巨头们不遗余力去开发,这其中谷歌最具有代表性。

谷歌自2009年起就一直在探索量子计算机。在2013年从加拿大创业公司D-Wave Systems采购了一台计算机,这台计算机当时被称作“全球首台商用的量子计算机”。随后,NASA埃姆斯研究中心与谷歌合作基于这台计算机展开了研究。

2013年全年,谷歌在量子计算上花费的研发费用大约是80亿美元,但是并无明显突破。第二年,谷歌继续加大在量子计算上的研究,宣布与美国加州大学圣巴巴拉分校专家联合开发量子计算,并装备了最新一代量子计算机D-Wave 2X。

量子计算难以估量的价值

量子计算目前尚处于研发的起步阶段,离商用还很远,能发挥怎样的实际作用大多来自猜测。

美国宇航局(NASA)希望,量子计算机能协助安排火箭发射,模拟未来的太空飞行。NASA埃姆斯研究中心探索技术负责人迪帕克·比思维斯(Deepak Biswas)表示:“这是一项真正颠覆性的技术,可以改变我们从事所有工作的方式。”

更有知乎网友对可能带来的应用做了如下猜测:

1、搜索。假设现在你的手放在键盘上,准备进行谷歌搜索。不可思议的地方在于,甚至在你想好要搜什么之前,量子计算机就可以完成计算!乍看起来这样非常不合常理,但是实际上,在你打字时,后台就可以开始进行计算。这个计算可能是各种搜索关键字的叠加态,而在你打好字按下回车时,这个叠加态一瞬间塌缩为你要的关键字,你的搜索早已运算完毕了。

2、密码破解。所有银行里,政府中,甚至是军队中用的RSA密码的破译将得到有效的解决(shor algorithm)。

3、获取宇宙信息。最近有些论文有提出黑洞会喷射出信息,但是这些信息的复杂度可能只能用量子计算来破译出来。也就是说,掌握了量子计算的人类可以破译更多宇宙中有效的信息。

“这不亚于原子弹对世界格局的影响”,有人如此形容通用型量子计算研究出来的价值。

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