在硅谷的一個NASA實驗室中,谷歌正在測試量子計算機。這臺機器名為D-Wave,造價1000萬美元,是基于量子力學(量子力學涉及原子、電子和光子這樣的東西)原理構建的。谷歌希望在執行某些任務時,它的速度能夠達到經典物理學計算機的指數級別。
麻煩的是,即使最出色的量子計算研究人員也說不準D-Wave在執行真實任務的時候,而不僅僅是在實驗室里做實驗的時候,是否可以實現這種指數級的飛躍。但在對D-Wave計算機測試了數月之后,谷歌相信,事實可能會證明這臺機器將非常有用。
谷歌D-Wave實驗負責人哈特穆特 萊文(Hartmut Neven)表示,D-Wave可能顯著提高機器學習能力。機器學習是指電腦通過分析海量數據來學習技能,比如識別照片、識別語音、理解自然語言等技能。也許有一天,它還可以像人類那樣“具備”常識。
谷歌本周早些時候發布了一篇研究論文,詳細介紹了該公司的實驗。萊文是這篇文章的撰寫者之一,他把D-Wave和萊特兄弟在1903年試飛的飛行器相提并論。雖然當年的萊特飛行器只是勉強離開了地面,但它預示了一場革命。 “他們的飛行器劃過空中,”他說。“這是關鍵。”
萊文說,D-Wave與之相似的地方在于,它使用了一種違背經典物理學定律的方式來解決問題。
其實谷歌在這篇文章中用詞很謹慎,與一些流行科技刊物在閱讀它之后采取的說法不一樣。那些媒體在標題中說,谷歌宣布自己已經證明了D-Wave的“成功”,它比目前的計算機快1億倍。這是對谷歌說法的夸大。
谷歌展示了在幾種非常特殊的情況下,D-Wave的性能明顯優于傳統芯片,但這些情況僅僅屬于實驗性質。萊文說,計算問題“需要非常困難,才能讓量子能力顯現出優勢,”它們必須適應D-Wave的特殊架構。不過萊文也堅信,隨著D-Wave的不斷完善,它在進行機器學習和開展其他真實任務上可以超越現狀。
其他一些研究人員也對此充滿了希望。參與D-Wave項目的南加州大學研究者丹尼爾 尼達爾(Daniel Lidar)說。 “我們還沒有完全成功,但已經在通往成功的路上了。”但是也有另外一些研究人員說,還沒有證據顯示這種機器真的可以在現實世界中大有作為。 “它并不比你能寫出的最好的經典代碼強,”蘇黎世理工學院計算物理學教授馬蒂亞斯 特洛耶(Matthias Troyer)說。 “谷歌在測試中對問題進行了調整,給D-Wave提供了超越經典算法的優勢。”