第一臺商用量子計算機升級 售價高達1500萬美元

Word第一臺商用量子計算機升級售價高達1500萬美元

生活中能見到“量子”這個詞最多的地方，一個是科學(xué)新聞中，另一個恐怕是（科幻）小說里：“（量子計算機）”已經(jīng)是各種文藝作品里描述未來（計算機）的固定配置了。事實上，在對“量子計算機”的研究還很早期的現(xiàn)在，有一家公司的量子計算機不僅商用了，而且最近還推出了升級版。

加拿大公司D-Wave近日宣布，推出旗下最新型號的量子計算機D-Wave2000Q，計算能力是從前型號的兩倍。

D-Wave公司稱，新計算機售價1500萬美元，（Te）mporal防御系統(tǒng)公司是這臺新計算機的首個客戶，主要目的是用于網(wǎng)絡(luò)安全研究。

但“量子”這個概念很大，真正用來替代現(xiàn)今（電子）計算機的量子計算機也還停留在實驗室里。D-Wave的量子計算機從這家公司1999年建立，到2021年推出第一款產(chǎn)品D-WaveOne直到現(xiàn)在，圍繞它們的爭議就沒有停止。

電子計算機的芯片，是用一個個有開、關(guān)兩種狀態(tài)的“門（電路）”組成的。理論上的量子計算機，它的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)“量子門電路”，可以處在開、關(guān)這兩個狀態(tài)的疊加態(tài)上。如果要比喻的話，如果電子計算機可以進行n個計算，量子計算機就可以進行2的n次方種計算。

D-Wave的量子計算機怎么運轉(zhuǎn)？它靠模擬大自然的自發(fā)現(xiàn)象來運算。舉例來說，一片枯葉的空氣中落地的過程很自然，但這個過程實際上就是一系列描述空氣動力的復(fù)雜方程的一個解。2021年發(fā)表在Nature的一篇論文顯示，D-Wave量子計算機中的量子芯片，可以利用量子隧道穿透效應(yīng)，在短時間內(nèi)完成自然環(huán)境里從高能級向低能級的轉(zhuǎn)變，產(chǎn)生一個可以幫助優(yōu)化復(fù)雜問題的參數(shù)。這個過程被稱為“求解離散空間的局部最優(yōu)化值”（QUBO），這種算法被D-Wave叫做“量子退火”（quantumannealing）算法。而這種問題，是傳統(tǒng)計算機不擅長處理的。

所以D-Wave的爭議之處在于，他們的“量子計算機”并不是理論中的那種計算力可以超越現(xiàn)今電子計算機很多倍的通用型計算機，它不能編程，也不能解決QUBO之外的其他問題，但它確實利用了量子效應(yīng)，叫做量子計算機并沒問題。這次公布的2000Q新型號計算機，就是增加了其中量子退火芯片的數(shù)量，提高了運算速度。

在這之前，Google買了一臺D-Wave量子計算機用來研究人工智能、美國國家宇航局（NAS）A和軍火商洛克希德·馬丁也采購了同樣的機型用來研究。

與此同時，真正的通用型量子計算機的研究也有一些突破。2021年8月，美國馬里蘭州大學(xué)在實驗室中制作了具有5個量子比特的計算機原型。這個原型和其他量子計算機都不一樣，它可以編程從而解決不同的問題。論文稱，這一系統(tǒng)進行基本運