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争夺量子霸权:为什么说英特尔49量子位芯片很牛?

2018-01-11 16:58:50 华尔街见闻 

  在经历了“史诗级”芯片漏洞危机之后,英特尔很快扳回一局。

  英特尔1月8日在CES展会上宣布,向研究合作伙伴交付全新研制的49量子位测试芯片“Tangle Lake”,该芯片以美国阿拉斯加的湖泊命名,用来代表量子位运行所需要的极低温度。

  这一进展也被许多人视作英特尔正接近实现“量子霸权”的目标。

英特尔将超导量子计算测试芯片的量子位从7、17提高到49(从左到右)
英特尔将超导量子计算测试芯片的量子位从7、17提高到49(从左到右)
(图片来源:英特尔官网)

  什么是量子计算

  简单地说,量子计算是一种颠覆性的新技术。

  量子计算是利用量子叠加和量子纠缠来实现逻辑运算,量子计算机则拥有超强的计算能力。

  著名量子信息学家郭灿森曾解释,理论上:

  拥有300个量子比特的量子计算机就能支持比宇宙中原子数量更多的并行计算;

  量子计算机能够将某些经典计算机需要数万年来处理的复杂问题的运行时间缩短至几秒钟。

  如果形象的比喻,那么就是自行车与飞机的速度差异。

  中国科学院院士潘建伟此前接受新华社采访时就这么打比方:如果传统计算机的速度是“自行车”,那么量子计算机的速度就是“飞机”。

  英特尔牛在哪里?

  “49”是这次英特尔突破性进展里绕不过的数字:“49”距离“量子霸权”仅一步之遥。

  “量子霸权”(quantum supremacy)这个术语是由加州理工量子理论学家John Preskill在2012年创造的,指的是当量子计算机发展到50量子位的时候,其计算能力将超过世界上任何计算机,能解决任何计算机解决不了的问题。

  英特尔副总裁Michael Mayberry则选择从科学的角度来解释。

  《IEEE综览》提到,Mayberry认为,从科学的角度来看50量子位是一个有趣的情况,达到50量子位时,就没有办法完全预测或模拟芯片的量子行为。

  IBM则提到,在大约50量子位的情况下,现有计算量子振幅的方法,要么需要太多的计算,要么需要的存储比目前任何超级计算机上可用的还要多。

  量子芯片竞争激烈

  量子计算前景广阔,各大科技巨头也在研发上争分夺秒。

  去年10月,英特尔通过官网宣布生产出17超导量子位的全新芯片。17量子位是执行表面代码纠错的最少数值。

  IBM在2017年11月宣布成功研制50量子位处理器原型,并在去年年底宣布将与三星、摩根大通和巴克莱银行等12家主要公司合作,测试量子计算机。谷歌也表达了在这一领域的雄心壮志。

图片来源:IBM
图片来源:IBM

  不过对于任何人而言,想要实现量子计算的商用目标还有很长的路要走。

  一方面,量子位十分脆弱,任何噪音或者干扰都可能导致数据丢失。英特尔指出,量子位要在极度低温下运行,约零下273摄氏度,比太空的温度低250倍。

  另一方面,现在49量子位或者50量子位还远远不够。

  英特尔预计,未来5到7年的时间内,研究人员能够达到1000量子位系统的目标。1000看似很多,然而许多专家认为,从商业角度来看至少需要达到100万。

(责任编辑:李佳佳 HN153)
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