谷歌開(kāi)放量子計(jì)算機(jī) 欲轉(zhuǎn)換成云計(jì)算服務(wù)開(kāi)啟商業(yè)化模式

• 2017年7月18日 chenyue來(lái)源：鳳凰網(wǎng) 1010 64
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谷歌(微博)多年來(lái)把大量的資金和時(shí)間都投入到現(xiàn)代技術(shù)最雄心勃勃的夢(mèng)想：打造工作級(jí)量子計(jì)算機(jī)。如今，這家公司開(kāi)始思考如何把這個(gè)項(xiàng)目轉(zhuǎn)變成為生意。

谷歌(微博)多年來(lái)把大量的資金和時(shí)間都投入到現(xiàn)代技術(shù)最雄心勃勃的夢(mèng)想：打造工作級(jí)量子計(jì)算機(jī)。如今，這家公司開(kāi)始思考如何把這個(gè)項(xiàng)目轉(zhuǎn)變成為生意。

最近幾個(gè)月，谷歌開(kāi)始準(zhǔn)許科學(xué)實(shí)驗(yàn)室和人工智能研究人員通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)使用該公司開(kāi)發(fā)的量子計(jì)算機(jī)。消息人士稱(chēng)，谷歌此舉的目的是鼓勵(lì)量子計(jì)算機(jī)工具和應(yīng)用程序的開(kāi)發(fā)，并最終把它轉(zhuǎn)換成為更快速、更強(qiáng)大的云計(jì)算服務(wù)。

彭博社獲取的一份谷歌幻燈片演示稿，詳細(xì)介紹了谷歌的量子硬件，包括其稱(chēng)為“胚胎量子數(shù)據(jù)中心”（Embryonic quantum data center）的新實(shí)驗(yàn)室。另一個(gè)幻燈片則展示了“ProjectQ”項(xiàng)目的相關(guān)信息。作為一個(gè)開(kāi)源項(xiàng)目，ProjectQ旨在讓開(kāi)發(fā)者為量子計(jì)算機(jī)編寫(xiě)代碼?！肮雀柙诖蛟炝孔佑布舷喈?dāng)開(kāi)放。未來(lái)的一天，谷歌可能會(huì)讓它稱(chēng)為云服務(wù)，”斯坦福大學(xué)量子計(jì)算研究人員彼得-麥克馬洪（Peter McMahon）對(duì)此表示。

這些系統(tǒng)推動(dòng)了原子和其它微小粒子如何工作，以解決傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)無(wú)法處理的問(wèn)題。量子計(jì)算技術(shù)目前仍處在長(zhǎng)期研究階段，它的功能受到了激烈的爭(zhēng)論。盡管如此，谷歌將其商業(yè)化的初期努力，以及IBM的類(lèi)似做法，把快速增長(zhǎng)的云市場(chǎng)帶入到新競(jìng)爭(zhēng)層次。

勞倫斯摩爾國(guó)家實(shí)驗(yàn)室（Lawrence Livermore National Laboratory）科學(xué)家喬納森-杜波依斯（Jonathan DuBois）表示，谷歌的工作人員已明確計(jì)劃通過(guò)其云服務(wù)開(kāi)放量子設(shè)備，并保證政府和學(xué)術(shù)研究人員能夠免費(fèi)訪問(wèn)這些設(shè)備。截至目前，谷歌發(fā)言人對(duì)此未予置評(píng)。

通過(guò)提供早期和免費(fèi)訪問(wèn)專(zhuān)用硬件來(lái)激發(fā)興趣，符合谷歌擴(kuò)大云業(yè)務(wù)的長(zhǎng)期戰(zhàn)略。今年5月，谷歌推出了一款名為“Cloud TPU”的芯片，并將作為付費(fèi)服務(wù)把它租賃給云客戶。此外，谷歌還挑選出一些學(xué)術(shù)研究人員，讓他們能夠免費(fèi)試用該芯片。

量子計(jì)算機(jī)是遵循量子力學(xué)規(guī)律進(jìn)行高速數(shù)學(xué)和邏輯運(yùn)算、存儲(chǔ)及處理量子信息的物理裝置。當(dāng)某個(gè)裝置處理和計(jì)算的是量子信息，運(yùn)行的是量子算法時(shí)，它就是量子計(jì)算機(jī)。量子計(jì)算機(jī)的概念源于對(duì)可逆計(jì)算機(jī)的研究。研究可逆計(jì)算機(jī)的目的是為了解決計(jì)算機(jī)中的能耗問(wèn)題。不同于傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)，量子計(jì)算用來(lái)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的對(duì)象是量子比特，它使用量子算法來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)操作。

谷歌和許多公司都認(rèn)為，因?yàn)槟軌蚋焖俚奶幚硪恍┲匾蝿?wù)，量子計(jì)算將能夠改變計(jì)算產(chǎn)業(yè)。除去IBM、微軟已在該領(lǐng)域研究多年時(shí)間，涌現(xiàn)出類(lèi)似D-Wave Systems這樣的初創(chuàng)公司外，軟銀新成立的愿景基金也考慮在該領(lǐng)域進(jìn)行投資。

谷歌在2014年披露了其將自主開(kāi)發(fā)量子計(jì)算機(jī)的消息。今年年初，谷歌表示量子計(jì)算機(jī)將證明其“霸主”地位，到2017年年底該公司的量子計(jì)算機(jī)性能測(cè)試將超出全球現(xiàn)有的超級(jí)計(jì)算機(jī)。彭博社獲取的幻燈片就重復(fù)了谷歌的這一預(yù)測(cè)。

量子計(jì)算機(jī)提及龐大，且需要特別看護(hù)，如深冷凍，所以它們更容易在互聯(lián)網(wǎng)上租用，而不是企業(yè)自行購(gòu)買(mǎi)并放置在數(shù)據(jù)中心中。設(shè)備運(yùn)行速度快是云服務(wù)的主要競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。從理論上講，量子計(jì)算機(jī)將大幅削減計(jì)算時(shí)間，給云服務(wù)帶來(lái)巨大的有效價(jià)格削減。谷歌目前在云計(jì)算市場(chǎng)的主要競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手是亞馬遜和微軟。

今年年初，IBM為云計(jì)算用戶推出了量子計(jì)算機(jī)服務(wù)。今年5月，IBM又為仍處于測(cè)試階段的這項(xiàng)服務(wù)增加了一個(gè)17量子比特商業(yè)處理器。谷歌此前曾表示，該公司正在開(kāi)一款49量子比特設(shè)備，只不過(guò)目前尚不清楚該公司是否將把該設(shè)備通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)向外部用戶開(kāi)放。

量子計(jì)算機(jī)

量子計(jì)算機(jī)（quantum computer）是一類(lèi)遵循量子力學(xué)規(guī)律進(jìn)行高速數(shù)學(xué)和邏輯運(yùn)算、存儲(chǔ)及處理量子信息的物理裝置。當(dāng)某個(gè)裝置處理和計(jì)算的是量子信息，運(yùn)行的是量子算法時(shí)，它就是量子計(jì)算機(jī)。量子計(jì)算機(jī)的概念源于對(duì)可逆計(jì)算機(jī)的研究。研究可逆計(jì)算機(jī)的目的是為了解決計(jì)算機(jī)中的能耗問(wèn)題。

量子計(jì)算機(jī)在1980年代多處于理論推導(dǎo)狀態(tài)。1994年彼得·秀爾（Peter Shor）提出量子質(zhì)因子分解算法后，因其對(duì)于通行于銀行及網(wǎng)絡(luò)等處的RSA加密算法可以破解而構(gòu)成威脅之后，量子計(jì)算機(jī)變成了熱門(mén)的話題，除了理論之外，也有不少學(xué)者著力于利用各種量子系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)量子計(jì)算機(jī)。

半導(dǎo)體靠控制集成電路來(lái)記錄及運(yùn)算信息，量子計(jì)算機(jī)則希望控制原子或小分子的狀態(tài)，記錄和運(yùn)算信息。 1994年，貝爾實(shí)驗(yàn)室的專(zhuān)家彼得·秀爾（Peter Shor）證明量子計(jì)算機(jī)能做出離散對(duì)數(shù)運(yùn)算，而且速度遠(yuǎn)勝傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)。因?yàn)榱孔硬幌癜雽?dǎo)體只能記錄0與1，可以同時(shí)表示多種狀態(tài)。如果把半導(dǎo)體比成單一樂(lè)器，量子計(jì)算機(jī)就像交響樂(lè)團(tuán)，一次運(yùn)算可以處理多種不同狀況，因此，一個(gè)40比特的量子計(jì)算機(jī)，就能在很短時(shí)間內(nèi)解開(kāi)1024位計(jì)算機(jī)花上數(shù)十年解決的問(wèn)題。

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