量子計(jì)算公司的夢(mèng)想：去計(jì)算機(jī)沒(méi)有到過(guò)的地方

　　總部在溫哥華的D-Wave公司已經(jīng)收到了超過(guò)2.2億美元的資助。投資者包括高盛集團(tuán)，貝索斯探險(xiǎn)公司，管理亞馬遜公司首席執(zhí)行官杰夫·貝索斯和風(fēng)險(xiǎn)投資公司DFJ的投資。洛克希德馬丁、谷歌和美國(guó)宇航局都是它的客戶。

　　D-Wave技術(shù)被用在研究金融投資組合中、為新型藥物的開(kāi)發(fā)尋找候選人以及研究基因組和粒子物理。除此之外，大眾汽車(chē)(VWAGY)已經(jīng)使用D-Wave系統(tǒng)來(lái)幫助他們?cè)O(shè)計(jì)下一代電池，以及解決棘手的交通狀況和客流分析。

　　Rigetti Computing已獲得來(lái)自Andreessen Horowitz在內(nèi)的風(fēng)險(xiǎn)投資公司超過(guò)1.19億美元的資金。

　　量子計(jì)算的混沌狀態(tài)

　　雖然這些新設(shè)備功能強(qiáng)大，但維護(hù)費(fèi)用也很高。量子計(jì)算機(jī)對(duì)噪音、溫度、震動(dòng)和電磁波高度敏感，任何外界干擾都可能導(dǎo)致量子狀態(tài)崩潰。

　　這些挑剔的設(shè)備必須在比外太空更冷的溫度下運(yùn)行。它們通常會(huì)進(jìn)入混沌狀態(tài)，需要在大約100微秒的計(jì)算之后進(jìn)行重置。

　　“關(guān)于量子計(jì)算一些報(bào)道有炒作嫌疑”，南加州大學(xué)量子信息科學(xué)與技術(shù)中心主任Daniel Lidar說(shuō)到?！皬膶W(xué)術(shù)上來(lái)說(shuō)，它是革命性的，但它對(duì)計(jì)算機(jī)世界的影響還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，你可能會(huì)聽(tīng)到它將如何徹底改變從醫(yī)學(xué)到制造業(yè)等一切事物的神話。”盡管如此，Lidar對(duì)量子計(jì)算的潛力還是很有信心的?！拔覀冋谂?shí)現(xiàn)量子計(jì)算的所有與應(yīng)用可能，但就應(yīng)用程序的發(fā)展而言，它很可能還是一個(gè)相當(dāng)小眾的市場(chǎng)?！?/p>

　　盡管如此，這些機(jī)器可以對(duì)以前只能在實(shí)驗(yàn)室中完成的事情進(jìn)行研究。比如：化學(xué)用途和特殊材料領(lǐng)域。

　　終極目標(biāo)

　　在未來(lái)我們要最終實(shí)現(xiàn)一些專家所說(shuō)的“量子至上”的終極目標(biāo)。終有一天，當(dāng)量子計(jì)算機(jī)進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)的情況下，它將會(huì)解決當(dāng)今最強(qiáng)大的超級(jí)計(jì)算機(jī)無(wú)法處理的事情。那么，量子計(jì)算需要多就才能實(shí)現(xiàn)這種至高無(wú)上的目標(biāo)呢?樂(lè)觀估計(jì)應(yīng)該在3-10年。

　　但他們先要克服必要的挑戰(zhàn)：量子計(jì)算機(jī)中的量子位元(qubits)越多，就越容易出錯(cuò)。Lidar說(shuō)道：“如果無(wú)法抑制容錯(cuò)率，量子計(jì)算就無(wú)法超越經(jīng)典計(jì)算機(jī)?！?/p>

　　發(fā)展階段

　　2017年11月，IBM發(fā)布了當(dāng)時(shí)最大的50量子位的計(jì)算機(jī)。2018年3月，谷歌推出了72量子位系統(tǒng)Bristlecone。Bristlecone將被用作量子位技術(shù)實(shí)驗(yàn)對(duì)象，進(jìn)行包括量子模擬、優(yōu)化和機(jī)器學(xué)習(xí)的實(shí)驗(yàn)，谷歌正在與美國(guó)國(guó)家航空航天局進(jìn)行大力合作促使這個(gè)項(xiàng)目的成功?！拔覀儤?lè)觀并且謹(jǐn)慎的認(rèn)為，Bristlecone有能力實(shí)現(xiàn)量子計(jì)算的終極目標(biāo)，”谷歌在引言中寫(xiě)道。

　　微軟也在進(jìn)行多個(gè)量子計(jì)算項(xiàng)目。最近，他們與14家不同的量子計(jì)算軟件初創(chuàng)公司建立了合作關(guān)系。微軟、谷歌和IBM都發(fā)布了開(kāi)源軟件工具，幫助程序員熟悉量子硬件編寫(xiě)程序。

　　量子技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)安全和通信、雷達(dá)、成像、導(dǎo)航和隱身技術(shù)等領(lǐng)域具有國(guó)家安全級(jí)別的影響。一旦有更強(qiáng)大的量子計(jì)算機(jī)出現(xiàn)，當(dāng)今最好的加密方法將面臨危險(xiǎn)。雖然這項(xiàng)技術(shù)可能會(huì)在20多年后才出現(xiàn)，但現(xiàn)在已經(jīng)引起了廣泛關(guān)注。

　　政府所扮演的角色

　　這也就不足為奇美國(guó),英國(guó)、俄羅斯、中國(guó)和其他國(guó)家都在量子計(jì)算技術(shù)上砸出數(shù)十億美元的投資。無(wú)論是誰(shuí)處于領(lǐng)先地位，在經(jīng)濟(jì)和安全上都將會(huì)獲得無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)。

　　美國(guó)總統(tǒng)特朗普于12月底簽署了“國(guó)家量子倡議法”。它將提供超過(guò)12億美元的支出用于協(xié)調(diào)量子計(jì)算機(jī)的研究和開(kāi)發(fā)工作。量子計(jì)算的重要性讓冰火關(guān)系的兩黨罕見(jiàn)的達(dá)成了一致。

　　德克薩斯州共和黨眾議員Lamar Smith在講話中說(shuō)道：“掌握了量子技術(shù)的國(guó)家將徹底改變傳統(tǒng)的計(jì)算系統(tǒng)。量子計(jì)算對(duì)我們的經(jīng)濟(jì)和國(guó)家安全起著至關(guān)重要的作用?！?Lamar Smith是眾議院這項(xiàng)法案的共同提案人之一，該法案以348票對(duì)11票獲得通過(guò)。

　　即美國(guó)之后，歐盟已啟動(dòng)了一項(xiàng)11億美元的量子研究計(jì)劃。中國(guó)投資110億美元開(kāi)發(fā)了一個(gè)量子技術(shù)實(shí)驗(yàn)室。該項(xiàng)目將于2020年開(kāi)放，建成之后將成為量子研究的最大設(shè)施之一。