发布时间:2019年11月13日
介绍
谷歌表示已达到量子至上,声称其量子计算机可以在几分钟内解决问题,以便将占用超级计算机千年。IBM在谷歌的庆祝活动中拍摄了umbrage,并认为谷歌正在彻底过度批准其进度。
451拿走
量子研究是一个令人兴奋和相关的领域,量子计算有大量的机会。然而,要使量子效应对社会产生影响,还需要采取巨大的步骤。更多的量子位固然好,但它们都依赖于更好的纠错、稳定性、算法和硬件。对于每一个微小的进步,也需要数百个其他微小的进步。比赛是一场马拉松,不是短跑,而赢家(也就是说,如果赢了可以实现)将需要表明,量子计算不仅不能解决的可以解决的,但是使量子计算的代价值得为它解锁的价值,尤其是当与传统的计算。谷歌的步骤很重要,但还有很多步骤没有得到这样的关注。我们的建议是关注公告所产生的价值:谷歌取得了重要的进步,不管它是否达到了量子霸权。这应该是值得庆祝的。
量子Surpremacy
几周前,美国宇航局在量子计算中意外发表了一个地标纸的草稿(你可以在量子计算上找到一个底漆这里)。本文凭借谷歌的Sycamore Quantum Computer解决了一个问题,该问题将在大约四分钟内使用传统的电脑10,000年。54 QUBBit计算机已成功管理以快速验证一组数字是否随意分发,与A声称的10,000年相比,在IBM的峰会超级计算机上进行相同的验证。毫无疑问,这是量子计算的一步,以及计算机科学,但谷歌团队 - 量子至上使用的术语中存在争议。
该术语由CALTECH教授John Preskill(John Preskill教授),松散意味着当量子计算大大加速发现一个“硬”问题的点,即在实际和有价值的时间范围内无法解决传统的计算 - 在数小时内找到解决方案寿命。这与量子优势不同,这意味着使用量子算法更快地解决问题,但不会使其无法解决的问题可解决。没有关于如何对解决方案的普遍定义,问题是问题的难度或有用 - Google定义了术语本身的参数。作为一个类比,Concorde是一个非常快速的商业喷气式飞机,但如果我们想基准,这是一个更适合说这是赖特兄弟第一次成功航班的747或50倍的速度的两倍?但谷歌的初步索赔了10,000岁与三分钟不得不轻轻拍摄。
IBM对谷歌索赔的回应是聪明的编程技巧意味着解决方案可以在其超级计算机上的2.5天内找到,而不是10,000年所要求的。事实上,IBM表示这是一个最坏情况的时间框架,并且通过更好地使用存储IBM可能能够将其挤压为与量子计算机的类似时间框架,尽管IBM实际上没有公开这样的实验数据。谷歌的传统计算模型假设算法的数据将加载到内存中,并且无法实现巨大的内存容量。IBM辩称,可以在存储驱动器上缓存此数据。因此,IBM声称谷歌并没有制作无法解决的可解脱 - 这只是加快困境。
尽管如此,谷歌的成就还是令人印象深刻的——它本质上是说单个芯片可以完成计算,至少需要与具有PBs存储和数千个核的尖端超级计算机相同的时间(或者更快,这取决于你相信谁)。
经济学至关重要
经济学在这种量子至上的论点中发挥着大规模的作用。企业将支付的溢价能够解决问题,以便在几分钟内提供有意义的回报?Haber Bosch工艺生产用于作物生产的肥料,但产生巨大的1%的全局二氧化碳排放量 - 量子计算被发现为能够产生较低能量的过程,如果可以实现足够的Qubits。当然,这种过程的制作值得对量子计算的萎缩投资,而等待几个世纪的传统模拟完成。但是在三分钟内解决了50态的问题,而Quantum Computer的投资和设计算法的技能则为2.5天?
类似地,如果可以使用量子计算来解决特定特性的药物中原子的构造,或者在超音速喷射器上模拟气体流动,如果它在月份而不是数十年中发生创新,加速可以是经济的合理性,并使他们更快地推出市场并提供业务优势。Quantum可能是一个学术研究,巨大的公司都感兴趣,但赚钱谈判。如果量子计算没有针对特定用例给出清晰的投资回报率,那么那么是什么?在量子的发展中采取的每一步都是重要的,研究人员正在巨人的肩膀上建造,但产品必须尽可能多于今天已经存在的选择,考虑到增加的价值。协商官可以将乘客从伦敦飞往纽约的时间,速度喷射时间的速度,但今天在飞行中没有伙计们 - 速度的溢价在目的地的任何额外几个小时的价值不值。
对于这个论点,我们并不认为谷歌没有取得有用的量子优势。对我们来说,有用至上意味着算法的解决方案必须提供合理的经济回报,与量子计算的投资和更便宜的传统计算投资相比。如果谷歌的说法被证明是正确的,那么这种说法也许是有道理的,但是IBM的反击使它成为了一个灰色地带。IBM可以通过经验证据进一步证明,按照建议使用存储作为算法,使用标准计算可以提供等价的加速。谷歌可以继续它正在做的事情——它能展示的例子越多,它的论据就越有力。但坦率地说,为什么“量子霸权”这个词很重要呢?这是一个很少有具体参数来定义成功的术语。真正重要的是成就的细节和为获得投资回报所取得的进展。
考虑到这一点,谷歌的宣布是一个重要的起点,有些人将其与莱特兄弟的首次飞行相提并论——是的,这是一个巨大的飞跃,但还不足以让大多数人安全飞行。现在谷歌已经完成了第一次飞行,我们希望它能做更多的飞行,其他人对它的成就更加乐观。谷歌和IBM在博客文章和新闻发布会上的坦率言论表明,这不仅关系到学术荣誉,还关系到第一市场优势。在过去的一年里,IBM一直在不断地谈论量子技术,而谷歌则一直守口如瓶。IBM对其IBM Q经验、Qiskit开发软件、Q合作伙伴网络以及围绕用例的故事进行了大量宣传。微软还定义了自己的编程接口Q#,并正在与霍尼韦尔合作,将quantum引入其Azure云平台。D-Wave拥有量子云服务、Leaf及其Ocean软件开发工具包。至少在公开场合,谷歌在将量子计算引入开发者和市场方面取得的进展不如其他公司。
也许这一公告是微软,霍尼韦尔,英特尔,华为和其他人会喊叫他们的研究。也许这一公告旨在将谷歌带入了未来可能希望商业量子关系的人的心态。
挑战
NIST已经在研究“量子防御”的加密算法。具有讽刺意味的是,我们想知道量子计算是否可以用来解决如何增加量子计算机中的量子位的数量。
所有宣传都是良好的宣传,有人说,以及谷歌未发表的论文的发现,照顾美国宇航局,可能导致调查结果比他们所拥有的更多关注。对量子计算的关注至关重要 - 不是因为它会导致业务,而是因为它会导致资金。最接受的是存在巨大的潜力,但是当潜力可以实现为Microsoft的喜欢的财务收益时,谷歌,IBM,D-Wave等问题并不清楚。Quantum今天是赌博的一点,所涉及的人必须证明持续的进步和竞争优势。
由于控制非常宽的量子计算机的巨大工程问题,可能是一个更加务实的方法来实现64个Qubit量子计算发动机紧密地集成到经典系统设计中,就像FPGA或ASIC一样,以卸载将军-purpose处理器。这个想法是在典型的应用程序堆栈中大大加快某些任务。结果将仍然存在于经典验证的领域(将量子计算机的操作与经典超级计算机验证为容错),但速度为1,000倍 - 与数百万Qubits相比,我们更接近实现今天。基于云的量子服务,如D-Wave Lea188bet金博宝是什么p和Microsoft对Azure Quantum服务的兴趣,表明这是一个可行的模型,群众应该比HEFTY专用量子计算机更可靠。
作为研究副总裁,欧文·罗杰斯领导着公司的数字经济部门,是云价格指数的设计者,也是451研究中心量子技术卓越中心的负责人。188宝金博网址是多少2013年,他在布里斯托尔大学完成了云计算经济学的博士论文。Owen在2018年的行业分析师关系协会全球奖中被评为“年度创新分析师”。