量子計(jì)算大規(guī)模商業(yè)化還需十年 英特爾已經(jīng)著手布局

 大數(shù)據(jù)的發(fā)展給當(dāng)今社會(huì)帶來(lái)機(jī)遇的同時(shí)，也帶來(lái)了巨大的挑戰(zhàn)。有統(tǒng)計(jì)顯示，每位互聯(lián)網(wǎng)用戶每日流量約1.5GB、一家智能醫(yī)院每日數(shù)據(jù)量約3TB、一輛無(wú)人駕駛汽車約4TB、一架聯(lián)網(wǎng)飛機(jī)每日數(shù)據(jù)量約40TB、一家智慧工廠每日數(shù)據(jù)量約1PB、而一家云視頻供應(yīng)商每日數(shù)量可達(dá)750PB。隨著數(shù)據(jù)庫(kù)越來(lái)越龐大，所需要的數(shù)據(jù)分析算法越來(lái)越復(fù)雜，加之某些商用領(lǐng)域?qū)Ω呔_度的要求，使得計(jì)算資源慢慢成為大數(shù)據(jù)發(fā)展的一個(gè)瓶頸。怎么解決?

量子計(jì)算是一種量子力學(xué)理論進(jìn)行的新型計(jì)算，它速度非常驚人(30秒就能解決普通電腦100億年才能解決的問(wèn)題)。量子計(jì)算也成為解決這一問(wèn)題的可能途徑，由于量子計(jì)算蘊(yùn)含的潛在價(jià)值，IBM、谷歌、英特爾等公司都對(duì)量子計(jì)算技術(shù)有布局。

近日，英特爾在京宣布成立英特爾智能網(wǎng)聯(lián)汽車大學(xué)合作研究中心，英特爾公司高級(jí)副總裁、首席技術(shù)官兼英特爾研究院院長(zhǎng)Michael Mayberry出席了本次活動(dòng)。至頂網(wǎng)針對(duì)量子計(jì)算以及其落地應(yīng)用等問(wèn)題對(duì)Michael Mayberry進(jìn)行了采訪。

英特爾非常重視量子計(jì)算，是未來(lái)發(fā)展方向之一

作為英特爾的科技創(chuàng)新引擎，英特爾研究院致力于推動(dòng)影響未來(lái)的前瞻性技術(shù)研發(fā)。

Michael Mayberry說(shuō)道，對(duì)從事技術(shù)研究方面的人員來(lái)說(shuō)，一個(gè)非常重要的職責(zé)就是對(duì)英特爾技術(shù)未來(lái)發(fā)展方向做判斷和展望。英特爾決定大舉投入某項(xiàng)前沿技術(shù)之前，從研究者角度來(lái)說(shuō)我們已經(jīng)找到了一些值得投資的方向，比如說(shuō)人工智能、無(wú)人駕駛。當(dāng)然，研究人員有時(shí)候可能在方向性的預(yù)判上出現(xiàn)一些偏差，我們挑選的項(xiàng)目可能沒(méi)有最終契合英特爾在未來(lái)發(fā)展總體方向上的把控。但是我認(rèn)為，即便可能會(huì)有這種判斷上的失誤，但這種風(fēng)險(xiǎn)還是非常值得去冒的。尤其當(dāng)我們所做的技術(shù)上的前沿判斷和整個(gè)公司發(fā)展方向相吻合的時(shí)候。

他強(qiáng)調(diào)，量子計(jì)算是英特爾非常重視的一個(gè)研究領(lǐng)域，英特爾認(rèn)為量子計(jì)算和未來(lái)發(fā)展方向是相吻合的，所以英特爾在這方面的研究已經(jīng)做好了準(zhǔn)備。

量子計(jì)算大規(guī)模商業(yè)化還需十年，英特爾已經(jīng)著手布局

量子位數(shù)量越多好么?不見(jiàn)得。Michael Mayberry表示，人們通常會(huì)比較關(guān)注于量子位的數(shù)量，但是對(duì)于每個(gè)量子位上面做的操作數(shù)量反而關(guān)注的不夠。比如說(shuō)有一堆的量子位，每個(gè)量子位都要先啟動(dòng)到一個(gè)可操作的狀態(tài)，哪個(gè)有生命期，先啟動(dòng)一個(gè)或者兩個(gè)，把它糾纏起來(lái)。在啟動(dòng)的過(guò)程中，系統(tǒng)還沒(méi)有完全啟動(dòng)那么多的量子位達(dá)到生命期的時(shí)候，你可以用了開(kāi)始啟動(dòng)的那幾個(gè)(量子位)的時(shí)間。所以，最后整個(gè)系統(tǒng)的生命期和單個(gè)量子位的生命期不是一個(gè)指標(biāo)。

很多IT廠商都在談?wù)摿孔佑?jì)算，但是從實(shí)際角度出發(fā)，量子計(jì)算離我們還很遠(yuǎn)。Michael Mayberry認(rèn)為，量子計(jì)算真正地實(shí)現(xiàn)大規(guī)模商業(yè)化還需要有十年時(shí)間。他形容英特爾在量子計(jì)算領(lǐng)域的布局：只是馬拉松長(zhǎng)跑中的第一英里。

2015年9月，英特爾對(duì)外宣布，今后十年將與荷蘭代爾夫特理工大學(xué)(Delft University of Technology)和荷蘭應(yīng)用科學(xué)研究機(jī)構(gòu)(TNO)共同運(yùn)營(yíng)的量子計(jì)算機(jī)研究機(jī)構(gòu)“QuTech”合作研究“量子門”量子計(jì)算機(jī)，英特爾將為該合作項(xiàng)目投入5000萬(wàn)美元。Michael Mayberry補(bǔ)充道，目前英特爾已經(jīng)投入了幾千萬(wàn)美元，如果要想達(dá)到量子計(jì)算能夠真正發(fā)揮一定的作用，還需要上億美元的投入。

而在真正實(shí)現(xiàn)商業(yè)化前，英特爾還有很多事情要做。第一，不管量子位做得有多好，英特爾都認(rèn)為它還是不足以好到完美，需要有糾錯(cuò)方面的工作，以確保量子位有足夠長(zhǎng)的生命期，長(zhǎng)到它能夠完成一些有意義的算法或者說(shuō)是計(jì)算;第二，需要有在本地對(duì)量子位的控制，而不是通過(guò)長(zhǎng)長(zhǎng)的纜線、遙遠(yuǎn)地加以控制;第三，是路徑安排，怎么能夠把這些量子位真正地放到一個(gè)物理的量子位系統(tǒng)當(dāng)中，給它把路由做出來(lái)，做一個(gè)算法，有時(shí)候是直著走，有時(shí)候是要跳轉(zhuǎn)著走;第四，是量子位之間的連接，需要把量子位連接起來(lái)，形成一個(gè)比較有規(guī)模的系統(tǒng)，這也是一個(gè)很大的挑戰(zhàn)。

目前來(lái)看，量子計(jì)算仍然是一個(gè)長(zhǎng)期的目標(biāo)。

量子計(jì)算可以幫助解決某些難題

所謂商業(yè)上的有用性，怎么樣才叫有用?Michael Mayberry解釋道，我們沒(méi)有廣泛的共識(shí)，各個(gè)公司觀點(diǎn)不盡相同，我們都承認(rèn)，五年之后這個(gè)系統(tǒng)可能跑在1000個(gè)量子位之上，十年可能達(dá)到100萬(wàn)量子位，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)100萬(wàn)個(gè)量子位肯定是要比1000個(gè)或者我們現(xiàn)在能做的50個(gè)量子位要有用，但是到底樣的什么東西才叫有用，我們很難來(lái)解讀。

雖說(shuō)“量子計(jì)算能夠到處被加以使用”這個(gè)目的離我們非常遠(yuǎn)，但是，可以先把量子計(jì)算用來(lái)解決常規(guī)計(jì)算很難以解決的問(wèn)題。Michael Mayberry舉了兩個(gè)例子：模擬材料、汽車催化劑。

材料本身就是量子系統(tǒng)，用量子計(jì)算去研究、去模擬量子系統(tǒng)是一個(gè)非常自然而然的方向。十年前，大家就有這樣的想法，如果有了量子計(jì)算機(jī)，首先來(lái)做材料方面的工作。

還可以使用量子計(jì)算開(kāi)發(fā)出一種催化劑，這種催化劑能夠改變汽車使用的燃油結(jié)構(gòu)，或者它能夠捕捉空氣中的二氧化碳，如果能夠做到這一點(diǎn)，將對(duì)氣候變化的大難題帶來(lái)革命性改變。

Michael Mayberry認(rèn)為量子計(jì)算非常有前景。他表示，“任何足夠先進(jìn)的技術(shù)都是魔法。”(量子計(jì)算)還有非常漫長(zhǎng)的道路要走，但我們覺(jué)得這都是值得的。