Google為何要搞量子計(jì)算機(jī)？

前幾天，Google與NASA(美國(guó)宇航局)合作建立一個(gè)實(shí)驗(yàn)室，目的是研究量子計(jì)算機(jī)。Google與高?？臻g研究協(xié)會(huì)(與NASA有密切合作的非盈利組織)購(gòu)買(mǎi)了量子計(jì)算機(jī)，進(jìn)行量子計(jì)算研究。

量子計(jì)算與傳統(tǒng)計(jì)算的區(qū)別

傳統(tǒng)電腦利用幾百萬(wàn)個(gè)電子晶體管進(jìn)行數(shù)字運(yùn)算，將0和1作為基本元素。量子計(jì)算機(jī)完全不同，它更有彈性，它使用的不是二進(jìn)位代碼，而是量子位元 (又叫“量子比特(Qubits)”)，它可以同時(shí)代表0和1。要進(jìn)行量子計(jì)算并不容易，但在一些數(shù)字電腦失敗的領(lǐng)域它可以發(fā)揮所長(zhǎng)。

Google用一個(gè)簡(jiǎn)單的例子來(lái)告訴我們量子計(jì)算機(jī)和傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)的差別：

在一個(gè)虛擬界面上存在山岡和低谷，我們要找到最低點(diǎn)。傳統(tǒng)電腦會(huì)從一個(gè)點(diǎn)開(kāi)始尋找，不斷搜索，有系統(tǒng)地搜索：是這里嗎?這里呢?查找的過(guò)程很 慢，除非你有無(wú)限的時(shí)間和耐心，否則就只有向“足夠好”的答案屈服;要知道，就算現(xiàn)在的答案不錯(cuò)，新的、更低的點(diǎn)也可能在幾次計(jì)算后出現(xiàn)。

量子計(jì)算效率就高多了，因?yàn)樗梢酝瑫r(shí)從多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)評(píng)估，從而大大改進(jìn)計(jì)算效率。

量子計(jì)算機(jī)無(wú)法替代傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)

IBM和微軟等許多科技公司都在研究量子計(jì)算技術(shù)。D-Wave是唯一銷(xiāo)售量子計(jì)算機(jī)硬件的廠商。D-Wave公司科林•威廉姆斯(Colin Williams)說(shuō)，在少數(shù)復(fù)雜問(wèn)題上，量子計(jì)算機(jī)要快5萬(wàn)倍。要注意，它是有前提的，因此宣稱(chēng)的高速有所保留。

比如，你如果只想發(fā)個(gè)郵箱、聽(tīng)首音樂(lè)，用量子計(jì)算機(jī)不會(huì)有太大區(qū)別，但完成復(fù)雜任務(wù)就不同了。

Google Research工程主管哈特穆特•內(nèi)文(Hartmut Neven)在博客中表示：“希望量子計(jì)算機(jī)可以讓研究人員更有效率地工作，更準(zhǔn)確地為一切研究建模，包括語(yǔ)音識(shí)別、網(wǎng)絡(luò)搜索、蛋白質(zhì)折疊。我們相信，在 已知物理定律下，量子機(jī)器學(xué)習(xí)能帶來(lái)最富創(chuàng)造力的解決方案。”

我們可以這樣理解：量子計(jì)算機(jī)不太可能很快淘汰數(shù)字計(jì)算，量子計(jì)算機(jī)有自己的限制，而且它很難建造、很貴。

還有，到目前為止，量子計(jì)算機(jī)大多是基于理論的，量子人工實(shí)驗(yàn)室(Quantum Artificial Intelligence Lab)設(shè)立的目的之一就是推動(dòng)理論的發(fā)展。它的目標(biāo)是將理論用于實(shí)踐，解決現(xiàn)實(shí)的問(wèn)題，為真正的量子設(shè)備編寫(xiě)代碼。未來(lái)有何計(jì)劃?會(huì)不會(huì)用在個(gè)人方 面?Google拒絕透露詳情。

Google為何感興趣

微軟也有自己的項(xiàng)目，它叫Station Q，它也是為復(fù)雜數(shù)學(xué)問(wèn)題尋找量子計(jì)算方案，還有許多其它研究組織也在著手相關(guān)問(wèn)題的研究。

Google對(duì)新技術(shù)一直很癡迷，社交網(wǎng)、可穿戴設(shè)備、自駕汽車(chē)、現(xiàn)在又是量子計(jì)算。這些項(xiàng)目有一些相似之處，它們都可以強(qiáng)化公司的數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施。

Google希望利用量子計(jì)算更好地理解人的語(yǔ)音提問(wèn)，該技術(shù)不只可以用在搜索引擎上，還可以用在移動(dòng)應(yīng)用上，如Google Now和Google Maps。

Google稱(chēng)：“我們已經(jīng)開(kāi)發(fā)一些量子機(jī)器學(xué)習(xí)算法。當(dāng)中一些可以提高識(shí)別能力，比如在移動(dòng)設(shè)備電源不足時(shí)識(shí)別。一些可以處理高度污染的訓(xùn)練 數(shù)據(jù)，在現(xiàn)實(shí)世界中，許多時(shí)候數(shù)據(jù)被貼錯(cuò)標(biāo)簽。我們還從中學(xué)到一些經(jīng)驗(yàn)，比如，純粹使用量子計(jì)算不會(huì)得到最好結(jié)果，將量子計(jì)算與傳統(tǒng)計(jì)算結(jié)合更好。”