據(jù)外媒報道，5月4日IBM宣布推出一項云計算的在線服務，以此將其研發(fā)的量子計算機開放給所有人。也就是說，只需通過簡單的操作，人人都可以通過萬能的互聯(lián)網(wǎng)來使用這一臺珍稀的量子計算機。
IBM量子計算云服務界面
當然，這項服務得主要受益者還是部分科學家和相關專業(yè)的學生。所以說前提是，你得懂這方面的知識，不然這臺計算機其實對你起不了多大作用，可對正在開發(fā)量子計算技術的研究人員來說，這可是一道清脆悅耳的福音?。?/p>
量子計算機的特殊之處在哪里？
曾幾何時，量子計算機還只是一種不被大眾所認知的概念。2014年1月3日，美國國家安全局（NSA）宣布正在研發(fā)一款用于破解加密技術的量子計算機，并稱其有望破解幾乎所有類型的加密技術。自此以后，人們便知道了量子計算機的神一般的存在，也紛紛開始擔憂自己的銀行及網(wǎng)絡等處的RSA加密算法分分鐘被破解，量子計算機便一炮而紅，變成了熱門的話題。
簡直可以說它是密碼界的“萬能鑰匙”。但實際上量子計算機的運用遠不止“偷一偷”密碼而已，其在醫(yī)學、編程、甚至人工智能等領域的作用也不可小覷。那么它到底和普通的數(shù)字計算機有什么不同呢？
普通計算機的運作是二進制系統(tǒng)，要么是0，要么是1。而量子不像半導體那樣只能記錄0和1，它可以同時表示多種狀態(tài)，并同時進行疊加運算。數(shù)字計算機有兩個限制，一是不可逆，而是無法完成疊加計算。量子計算對經(jīng)典計算作了極大的擴充，經(jīng)典計算是一類特殊的量子計算。量子計算最本質的特征為量子疊加性和量子相干性。量子計算機對每一個疊加分量實現(xiàn)的變換相當于一種經(jīng)典計算，所有這些經(jīng)典計算同時完成，量子并行計算。
打個比方，如果把半導體比作是單一樂器，量子計算機就好比一整個交響樂團，以此運算可以處理多種不同的狀況，并同時針對多種狀況完成相應的計算。因此，一臺40比特的量子計算機，可以在極短的時間內解開1024位數(shù)字計算機需要花數(shù)十年來解決的問題。
量子計算機的發(fā)展狀況
量子計算機可以輕松完成普通計算機無法完成的任務，比如同時搞定化學反應的分子互動中數(shù)十億變量的計算。除此以外，量子計算機還可以幫助完成人工智能中的機器學習，幫助尋找新的藥物，幫助研發(fā)新的計算機安全系統(tǒng)，甚至能發(fā)展成為能獨立思考和推理的智能計算機。
當然，研發(fā)出這樣一款量子計算機也不是一件容易的事情。IBM在研發(fā)過程中也遇到了不少困難。比如量子計算機所處的環(huán)境的溫度。
和普通計算機一樣，量子計算機用硅材質作為襯底，但還需要鈮和鋁一類的超導體金屬作為依靠，來保持超低的溫度。因為只有在低溫環(huán)境下，量子計算機的材質才具有量子力學的性能。
“所以量子計算機的外部環(huán)境相當于一個特殊的“冰箱”，這個“冰箱”將其環(huán)境溫度控制在絕對零度左右，比絕對空間還要冷”，監(jiān)督IBM量子計算工作的杰瑞·喬（Jerry Chow）描述道。
困難是有的，但展望不能少。IBM希望加快進度，盡早將量子計算機的計算能力推上50甚至100個量子位。而現(xiàn)在提供云服務的那臺量子計算機的計算能力也才達到了5個量子位（單位是比特），雖然已經(jīng)比普通2個量子位的量子計算機強大不少了，但也沒比普通的計算機優(yōu)秀太多。所以IBM決定于世界共享他們的研究成果，并希望能有更大的進步。
沒有人知道雷速般的計算背后有著怎樣的艱難險阻。只有像IBM和谷歌這樣的行業(yè)巨頭才能體會。它們之間的這場無形的賽跑也在悄然進行著。
IBM和谷歌賽跑的槍聲已經(jīng)響起
量子計算機研究領域的另一大巨頭谷歌表示不服氣，感覺自己的地盤被占領了一般。這位搜索引擎界的大佬也曾在量子計算機上下足了功夫。
2013年，谷歌從加拿大創(chuàng)業(yè)公司D-Wave Systems采購了一臺計算機。當時這臺計算機被稱作“全球首臺商用的量子計算機”。隨后，NASA埃姆斯研究中心與谷歌合作基于這臺計算機展開了研究。這臺計算機目前安裝在加州山景城NASA埃姆斯研究中心內，通過量子退火裝置來處理數(shù)據(jù)。量子退火裝置中的算法可以解決“最優(yōu)化問題”，而這樣的問題在機器學習和人工智能軟件中很常見。
IBM的研究勢頭也不小，光其研究團隊的專業(yè)性就足以甩別人幾條街了。其研究團隊的帶頭者是耶魯大學的羅伯特·舍爾科普夫（Robert Schoelkopf）教授，團隊成員多為其自己旗下的博士生和研究生。
Jerry Chow表示，“谷歌的目標和我們很相似。”他還戲謔地將其描述為一場地盤爭奪戰(zhàn)。
這次云服務的共享，可以說讓IBM在這場爭奪戰(zhàn)中首勝一分。以后的“戰(zhàn)爭”形勢會如何，戰(zhàn)場上又會不會半路殺出其他的“程咬金”，我們誰也不知道，只能默默地觀戰(zhàn)。
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