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量子计算
量子计算
量子计算是一种遵循量子力学规律调控量子信息单元进行计算的新型计算模式。对照于传统的通用计算机,其理论模型是通用图灵机;通用的量子计算机,其理论模型是用量子力学规律重新诠释的通用图灵机。从可计算的问题来看,量子计算机只能解决传统计算机所能解决的问题,但是从计算的效率上,由于量子力学叠加性的存在,某些已知的量子算法在处理问题时速度要快于传统的通用计算机。
  • 亚马逊进军量子计算:通过云计算平台推出计算服务
    不久前,谷歌宣布实现了“量子优势”——即量子计算的能力超过了传统计算机,这一消息震惊了世界,并引发IBM吐槽,看来量子计算的时代越来越近了。 据外媒最新消息,量子计算领域又来了一个新玩家,亚马逊的云计算业务最近开始向精选的企业客户提供量子计算服务,这也是亚马逊第一次进入量子计算领域。 亚马逊云计算公司表示,量子计算服务名为“亚马逊Braket”,这一服务从周一开始进入“预览阶段”。这一服务将会让企业客户探索如何通过开发和测试模拟量子算法,以便从量子计算机中获益。客户还可以从供应商处获得不同的早期量子计算硬件,包括D-Wave系统公司、IonQ和Rigetti计算公司。 亚马逊云计算公司高级副总裁查理·贝尔在一份声明中说:“客户正在寻找用量子计算机进行实验的方法,并探索这项技术的潜力。” 亚马逊量子计算品牌中的“Braket”指的是“bra-ket”,这是一种描述量子态的标准符号。 据报道,亚马逊这项服务预计将于2020年向所有企业客户推出。 亚马逊此举也意味着他们和与微软公司、谷歌和IBM一起加入了研发、推广量子计算的热潮中。目前,微软和IBM也允许外部公司在各自的云计算平台上试验量子计算硬件。 值得一提的是,在云计算领域,亚马逊和微软两家占据主导地位。两家公司去年总共占据了云市场的60%。不过亚马逊的份额遥遥领先于微软。 美国航空航天制造巨头波音公司表示,它计划与亚马逊云计算合作,探索量子计算的潜在应用,包括该技术如何能加速材料科学研究,以及如何确保通信安全。 亚马逊云计算技术副总裁比尔·瓦斯说,量子计算对包括亚马逊在内的运输和物流公司也很有用。他说,这项技术有助于找到更有效的行驶路线,避免交通堵塞,把货物从一个地方运送到另一个地方,而且所有的计算都是近乎实时的。“量子计算有潜力解决一些复杂的问题,这些问题用现有计算机上的算法很难解决,”他说。 他拒绝透露亚马逊云计算公司在量子计算技术上投资了多少,但表示这是一笔可观的金额。 亚马逊云计算公司周一还在博客中表示,作为推进量子计算计划的一部分,它正在加州帕萨迪纳的加州理工学院校园附近筹建“亚马逊云计算量子计算中心”,该中心将汇集亚马逊、加州理工学院和其他机构的量子计算专家。 亚马逊官方表示,这一量子计算中心的目标是研究大规模量产量子计算机的技术,并确定量子计算机上最善于解决的问题或行业应用。 通过利用量子物理的特性,量子计算机有可能近乎实时地对大量可能性进行分类,并提出一个可能的解决方案。传统计算机以0或1存储信息,而量子计算机使用量子位或量子位,它们能够同时以0和1表示和存储信息。 迄今为止,人类还没有制造出可以商用的量子计算机。自2016年以来,IBM就通过云计算平台为客户提供了早期量子计算机器的接入。 谷歌在10月份宣布了一项量子计算实验结果,该实验在大约三分钟内产生了大约100万个随机数字串,该公司称这项任务将花费世界上最快的传统超级计算机一万年的时间。谷歌也将这一成果称之为“量子优势”的实现。 不过IBM公司的科学家不同意谷歌的结论,称这项任务可以在两天内由传统计算机处理完成。 微软在11月公布了基于云计算的量子计算工具,外部企业客户可以使用这些工具来加快传统计算机的计算速度。 据国外媒体报道,亚马逊云计算公司的量子计算主管西蒙·塞韦里尼也表示,虽然量子计算的创新每天都在发生,但是很难预测什么时候能制造出商业级的量子计算机,从而增加量子计算真正的商业价值。 他说:“我们认为要实现量子计算的潜在愿景,还需要做大量的工作。” 原文章作者:IT新洞察,转载或内容合作请点击 转载说明 ,违规转载法律必究。寻求报道,请 点击这里 。
    发表于2020-1-10
    最后回复 檀悦征 2020-1-10 05:20
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  • 量子计算机标准化的里程碑
    国外研究人员开发了一种方法,可以为建立测量量子计算机性能的通用标准铺平道路。这种被称为周期基准测试的新方法,允许研究人员评估弹性的算力,并将一个量子平台与另一个量子系统进行比较。这一发现将大大有助于建立量子计算的性能标准,并有助于建造大型更加实用的量子计算机。描述和校正量子系统误差的是否一致方法为评估量子处理器的方式提供了标准化,允许公平比较不同体系结构中的进展。 周期基准测试提供了一个解决方案,帮助量子计算用户确定竞争硬件平台的比较价值,并提高每个平台为其感兴趣的应用提供强大解决方案的能力。 这一突破常规数值的量子计算竞赛迅速升温,云计算平台和产品的数量也在迅速扩大。仅在过去一个月,微软、IBM和谷歌就发布了重大公告。 当应用程序通过随机编译实现时,该方法确定任何给定量子计算应用程序下的总体错误概率。这意味着周期基准测试提供了测量和比较量子处理器能力的第一种跨平台方法,量子处理器是为感兴趣的用户应用定制的。 也这意味着容易出错的量子计算机将为有趣的计算问题提供解决方案,但它们的解决方案的质量不再能被高性能计算机验证。 由于量子力学的发展,量子计算机提供了一种从根本上更强大的计算方式。与传统或数字计算机相比,量子计算机可以更有效地解决某些类型的问题。然而,量子位——量子计算机中的基本处理单元——是很脆弱的;系统环境中的任何缺陷或噪声源都可能导致错误,从而导致量子计算下的不正确解。 控制一台只有一两个量子位的小型量子计算机只是更大、更雄心勃勃的努力的第一步。更大的量子计算机可能能够执行越来越复杂的任务,如机器学习或模拟复杂系统以发现新的药物。设计一台更大的量子计算机是一项挑战;随着量子比特的增加和量子系统的扩展,误差路径的频谱变得更加复杂。 表征量子系统产生噪声和误差的轮廓,指示处理器是否正在执行任务或计算,这是被要求去做的。要了解任何现有量子计算机在复杂问题上的性能,或者通过减少错误来扩大量子计算机的规模,首先必须描述影响系统的所有重大错误。 评估影响量子计算机的所有错误率的方法重要依据是发现错误率不会随着量子计算机的规模扩大而增加,这是让大家看起来是一个非常有希望的结果。这些结果意义重大,因为它们提供了一种跨所有量子计算平台表征误差的综合比较方法。 声明:转载此文出于传递更多信息之目的,并不意味着赞同其观点或证实其描述。文章内容仅供参考,不构成投资建议。投资者据此操作,风险自担,文章来源于网络,如有侵权联系删除! 原文章作者:量财经,转载或内容合作请点击 转载说明 ,违规转载法律必究。寻求报道,请 点击这里 。
    发表于2020-1-10
    最后回复 钴惆 2020-1-10 05:13
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  • 全国首个量子计算产业联盟在安徽合肥揭牌
    近年来,量子计算技术集中爆发,为量子计算产业化发展带来了更多可能性。2017年12月,美国IBM公司率先迈出产业化探索步伐,成立IBM Q Network,致力于通过产业合作的方式,推进量子计算在工业和科研领域的应用。此次本源量子计算产业联盟OQIA上午成立就是为了紧跟国际步伐。 本源量子计算产业联盟OQIA依托国内第一家以量子计算机的研制、开发和应用为主营业务的初创型公司本源量子,集结计算科技、机器学习、区块链、人工智能、低温制冷、信号处理、生物医药等多行业成员。该联盟以共建平台、共同发展、协同创新为宗旨,致力于汇聚各行业合作伙伴,加速量子计算技术开发,探索量子计算应用落地,培养量子计算生态圈,推动量子计算技术服务惠及国人。 揭牌仪式后,合肥市大数据资产运营有限公司与联盟举行签约仪式,正式加入本源量子计算产业联盟OQIA,共同探索量子计算在大数据领域的应用。 合肥高新区管委会副主任方向民表示,高新区紧跟第二次量子科技革命的浪潮,瞄准以量子计算、量子保密通信、量子精密测量为代表的量子信息技术研究与应用,打造量子信息技术创新的策源地,已经初步具备技术优势、资源优势、先发优势。近年来,合肥高新区全力打造中国量子中心,推动量子信息产业发展。未来将在人才方面,合肥高新区将实施顶尖人才计划、股权激励计划、人才安居计划;在培育企业动力方面,鼓励企业引进内生动力,培育企业做大做强,鼓励高水平研发;在量子信息应用场景开放方面,从政府试点项目建设及企业采购服务两个维度予以支持。同时,合肥高新区将助力量子信息企业在金融政务、气象医疗、重力测绘等领域开发一批具有竞争力的量子信息产品并实施应用,重点打造量子技术产业创新高地。 原文章作者:名企播报,转载或内容合作请点击 转载说明 ,违规转载法律必究。寻求报道,请 点击这里 。
    发表于2020-1-10
    最后回复 吱绳 2020-1-10 05:10
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  • 为什么哈希公钥不能抵御量子计算威胁?
    原文 | 《Why does hashing public keys not actually provide any quantum resistance?》 编译 | 哈希派 - Adeline 比特币系统中的私钥由随机生成器生成,再通过椭圆曲线算法(椭圆曲线的离散对数问题)、哈希函数等等单向、不可逆算法推导出公钥以及地址。所以从理论上来说,哈希公钥是可以抵御量子算力威胁的,就算将地址和公钥公开在网络上,也无法借其推导出私钥,拥有私钥就等于拥有比特币的所有权。 公钥、私钥与地址的关系 但实际上,加密资产只在未交易前受到哈希函数的保护,因为在使用P2PKH或P2WPKH交易标准(使用公钥和公钥哈希作为脚本)进行交易输出加密货币时,公钥会因此而暴露。 而在后量子(PQ)时代,我们广泛使用的基于离散对数的公钥密码系统被认为是会被破解的。量子装置能够一次处理一个数据集的所有可能的2^n变种的函数,基于此,以量子计算为基础的Shor算法可以很容易地在多项式时间内分解大整数因子。 也就是说,当你把一笔交易广播到网络上,并且它还没有被区块链所接受,那么这些交易就很容易受到攻击。这个攻击的窗口机会是有限的,但理论上还是可能的,如果QC(quantum computer/量子计算机)的处理能力已经足够强大,那么使用QC的黑客就可以根据暴露的公钥,在交易被合法执行之前暴力破解出私钥,然后用其签名创建一个冲突的交易,将这笔交易中的加密货币发送到他们自己的地址。 更可怕的是,如果这个黑客本身就是矿工,那么除了根据公钥计算私钥以盗取加密货币外,他们同时可以拒绝确认那些不将加密货币发送给他们的交易。 这无疑是令人担忧的情况,但人们同时又自我安慰地认为:公钥只有参与了交易之后(加密货币被花费后),才会被暴露给账本,这种情况只发生在极少数账户。 而事实上这个数字不容小觑:有超过550万个的比特币在公钥暴露的情况下正在进行交易输出。这些公钥中,有的是因为使用了P2PK地址进行交易输出,有的是因为用户重复使用一个地址,公钥在之前的交易被签名时公开。 在这个数字基础上,我们可以想象一下:如果量子计算机强大的计算能力突破了互联网的安全防护,能够在交易被确认前利用已暴露的公钥计算出私钥,那么黑客就能盗取这些数量惊人的比特币,甚至于摧毁比特币经济,让它变得一文不值。 不仅仅是区块链,加密货币工具和钱包同样存在公钥暴露的问题。在目前的加密货币工具和钱包中,没有哪个软件将公钥视为私密信息,大多数人并没有意识到量子计算将给比特币造成怎样的影响。 许多钱包的做法是将父扩展公钥发送到服务器,以便服务器监控交易,并能够将数据发送回客户端。所有使用这些钱包的人(即使只是暂时性使用),钱包也会向服务器发送他们的父密钥。服务提供商就有可能根据这些公钥来计算私钥,衍生出其他所有的子私钥。私钥的泄露让使用过这些钱包的人的加密货币资产变得不再安全,随时有被窃取的风险。 比特币的扩展公钥 公钥的复杂脚本和合约也存在问题。使用脚本实现可编程交易的一个典型例子就是多重签名技术Multisigs,这些脚本是不对公钥进行哈希加密的。而合约中,不是所有的合约参与方都必须相互信任,这意味着其中一个参与方可以是恶意的。一旦有恶意参与者出现,他可以获取合约中所有涉及到的公钥(通过脚本),从而窃取与这些公钥有关的加密货币。现有的公钥哈希并不能对此进行保护。 总而言之,除了交易之外,仍有非常多种方式让公钥暴露,我们可能只是因为使用了钱包,就造成了公钥的暴露。 量子计算机对椭圆曲线离散对数问题(ECDLP)的威胁,可能会促使加密社区向后量子密码学过渡,我们目前所有运用公钥加密的系统需要改成能够应对量子攻击的密码系统。 如果量子计算发展缓慢,加密系统有时间转换到更强的函数上,并对所有的资产重新签名。但如果椭圆密码曲线突然被破解,系统无法及时检测,那么可以将所有依赖ECDLP签名算法(ECDSA和Schnorr)的签名进行软分割,从而锁定所有加密货币。用户可以根据公钥,通过提供非暴露或具有量子阻抗的零知识证明来声明私钥的所有权。 比方说,用户可以通过他们拥有的BIP32种子来证明自己的所有权。 通过BIP0032标准定义的HD钱包 BIP32种子是分层确定性钱包所遵循的标准,它是从单一种子(seed)产生一树状结构储存多组keypairs(私钥和公钥)的系统,我们只需要保存一个种子就可以推导出其他所有的子密钥。由于零知识证明的特性,种子本身不会暴露(种子不是公钥、私钥中的一部分,它们不存在共享的公共组件)。目前来说,这种方式是相对安全的。 因此,尽管哈希算法的单向秘密机制使加密过程不可逆,但由于公钥的暴露,当量子计算能力足够强时,数百万比特币将被盗取,哈希只能提供一种虚假的安全感,现有的解决方案无法应对即将到来的威胁。 当然,这一切都建立在我们假设“量子计算机的算力足够强大,能够通过公钥计算出私钥,而我们并没有意识到这项技术的强大,没能及时升级对应系统”的前提下。 而实际上,量子计算机的每一步进展都在“众目睽睽之下”,在量子计算机强大到足以打破椭圆曲线上的离散对数问题ECDLP之前,比特币有足够的时间进行抗量子的签名算法软分叉,最终,依赖ECDLP的签名将被取代。 (作者:哈希派,内容来自链得得内容开放平台“得得号”;本文仅代表作者观点,不代表链得得官方立场) 原文章作者:链得得,转载或内容合作请点击 转载说明 ,违规转载法律必究。寻求报道,请 点击这里 。
    发表于2020-1-10
    最后回复 干萌阳 2020-1-10 05:09
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  • 中科大光量子计算机或已实现量子至上(等三条)
    中国网络安全大赛 TFC 2019 结果出炉 根据数据,目前中国的白帽数量已经超过11万人,但国内白帽被禁止参加国外的安全大赛,因此去年国内兴办了一个中国版的 Pwn2Own,名为天府杯网络安全大赛(TFC)。该比赛的第二届上周在成都高新区成功举办,赛事环节中有三个赛项,分别为原创漏洞演示复现赛,产品破解赛和系统破解赛,赛项间互相独立同步举行。比赛总奖金池为100万美元,其中90%奖金用于产品破解赛,题目是涉及的产品有虚拟机类,操作系统类,Edge,Chrome 和 Safari 等浏览器类,MS 和 WPS 以及 Adobe 的办公软件类以及智能终端和物联网终端。 本次比赛中,Edge,Chrome,Safari,Office 365,iOS,小米,Vivo,VirtualBox,友讯科技的路由器,Adobe PDF 和 VMWare Workstation 等产品纷纷被攻陷,其中“360Vulcan”团队获得了最佳产品破解奖成为最大赢家,获奖的还有“ddd站队”和“StackLeeader”。 外国访客在中国受电子支付困扰 严格意义上,在中国拒绝现金支付是违法的,但实际情况中当今社会尤其是大城市的无现金化几乎已经100%普及,所有的支付都能依靠移动设备完成——不是信用卡,而是手机,即使是在街边买根油条甚至是卖艺乞讨者也一样。 这不论是对税收,社会公平性还是经济走势统计等都带来了积极的影响,但在短期内,它对来中国旅游的外国人形成了巨大的障碍,因为他们缺乏像微信支付这样的应用程序,而即使在他们安装了中国的移动支付应用,这些应用对海外账户的国际信用卡的支持度几乎为0。 无现金化的社会同时也影响着小部分的中国人,比如对于科技进步已经不太敏感的中老年人会发现自己经常需要向身边的年轻人求助,用纸质现金换取电子支付来购买一瓶水或者得到一点厕纸。 支付应用对海外账户的缺乏支持导致游客越来越多地被引导到了团体游之中,这种情况下导游会帮助他们完成购买。也有人表示中国对于万物皆可二维码的痴迷也形成了独特的文化。 上周支付宝推出了对海外游客的支持,通过七个步骤,游客上传护照和签证信息后能够通过海外的信用卡向账户充值,随后微信支付也推出了类似的功能。 中科大光量子计算机创下新记录 在能制造出超越经典计算机的量子计算机竞赛中,一种使用光子(photon)的方法带领我们向前迈出了一大步。中国科技大学的 Jian-Wei Pan 和 Chao-Yang Lu 以及他们的同事改进了一种被称为玻色子采样(bosan sampling)的量子计算技术,在其最终结果中检测到14个光子并创下了记录,之前的实验中这个数字最高仅达到了5个。虽然从5到14听上去并非巨大的差异,但在量子计算机的配置方式上,或者“状态空间”上,这意味着65亿倍的提升。状态空间越大,经典计算机能够执行同等级运算的可能性就越小。 该结果在10月22日预先发布在了 arXiv.org 上,目前尚未通过同行评审,但如果得到证实它将成为量子计算至上竞赛中的又一个里程碑。两位科学家 Pan 与 Lu 认为他们所采取的方式是实现量子至上性的另一种可能的途径,但其部分的问题就在于实用性有限。 过去的几个月里,量子至上竞赛达到了白热化的程度,我们先后报道了 Google 疑似率先实现量子至上性,之后IBM 公司又叫板 Google 的实验不具备参考价值。来自路易斯安纳州立大学的理论物理学家 Jonathan Dowling 表示量子至上的竞赛就像是一场赛马,你不知道自己的马能跑多快,也不知道别人的马有多快,甚至不知道你的对手是牛还是马,但这次中科院的实验结果显然是有价值的一匹黑马。 原文章作者:4字节,转载或内容合作请点击 转载说明 ,违规转载法律必究。寻求报道,请 点击这里 。
    发表于2020-1-10
    最后回复 秧橹帼 2020-1-10 05:08
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  • 谷歌量子计算大热,英特尔做得怎么样?
    英特尔研究院长Rich Uhlig坐在采访桌前,露出颇为无奈的笑容,下一个问题还是关于量子计算,一场本该是英特尔研究院全局的媒体对话,生生变成了量子计算专题,对于谷歌带火的量子计算,英特尔毫不留情地给量子计算灭了灭火,甚至表示量子计算的商业化至少还需要十年。 在近日Rich Uhlig对外的公开信中提到,现在更应关注如何构建能够用于解决棘手挑战的系统,即“量子实用性”。为了直观地了解如何才能实现量子实用性,英特尔的研究人员利用高性能量子模拟器,来预测量子计算机在解决Max-Cut优化问题时,超过超级计算机的节点。Max-Cut是一个复杂性随着变量数量增加而成倍增加的算法,广泛用于从交通管理到电子设计的各个领域,因此我们选择Max-Cut作为测试案例。 在研究中,针对一系列规模不断增加的Max-Cut问题,我们把容噪量子算法与最先进的经典算法进行对比。经过大量模拟,研究表明:只有在数百个甚至数千个量子位可靠运行的情况下,量子计算机才能比超级计算机更快地解决实际问题。换句话说,业界要开发出这种规模的功能性量子处理器可能还需要数年时间,以及很多工作要做。 英特尔公司正在把超导量子计算测试芯片扩展到更高的量子位数——从7到17,再到49个量子位,需要多个镀金连接器来控制和操作每个量子位。 据介绍,Intel研发的硅自旋量子位技术,相比其他公司在研究的超导量子位技术,自旋量子位的尺寸比同类量子位小得多,比超导量子位具有更大的微缩优势,目前Intel正在研究300mm晶圆上使用现有的工艺、设备制造自旋量子位的技术。 实用性比量子霸权更重要 Rich Uhlig:谷歌对于量子霸权的宣布,我们首先必须要认可这是在量子计算领域的一个进步,而且在几天之前我也发表了社论,对于谷歌在这方面所取得的成就给予认可,但是我们一定要把这次的成就放在一个正确的观点上去进行认识,也就是说什么样的条件能够使它声称达到量子霸权呢? 首先他要找到一个非常复杂的问题;第二要去证明在解决这个复杂问题的过程当中,量子计算的效率远远超过于传统的计算方式,这就使得量子霸权得以成立了。 但这个选题,选一个什么样的题目来解?这个题目未见得是有用的,那么它是任何一个题目都可以,所以谷歌是做到了选择一个题目然后做到这个证明。它确实是一个成就。 在我看来未来量子计算的发展还需要更进一步,不能满足于解决一个没有意义的题就可以了,而要是真正在现实当中对这个世界,对我们人类实际生活有意义这样的题目上来推动量子计算的发展。 这就是为什么我认为真正的目标不是量子霸权,而是量子实用性。 我们所进行的研究确实是分为两个方面,既包含超导量子,也包含自旋量子,即基于量子点的,那么我们是和荷兰的学术合作伙伴QuTech共同进行这两方面的研究,在早期时候我们认为进行双管齐下的研究是比较正确的策略,最近英特尔内部将这个研究的范围更多的聚焦在了硅自旋量子计算上面,并在这方面取得了相当良好的进展,无论是从制造量子位,充分利用英特尔当前制造的优势,还是从控制技术的角度来讲(自旋量子是要求低温的控制环境),我们都取得了非常不错的进展,这个进展是非常有意义的。如果我们要解决那些复杂的现实问题,就需要非常多的量子位,随着量子位数量的提升,必然是要求在低温环境下非常高效的来进行量子位的运算。 商业化至少还需十年 Rich Uhlig:就我们来看,距离量子计算商业化应该是还有至少十年的时间。 随着越来越多的问题需要通过量子计算来解决,我们看到量子计算能解决多少问题和量子位的数量、规模是有成比例的关系的,但我们都知道量子位是非常脆弱的,也就是它可能在毫秒之间就会发生分解,所以我们需要开发一些使得周围的环境对量子位来讲有更大的宽容度、让它们能够持续下去的这样的技术。 包括纠错代码,我们需要物理的量子位和逻辑的量子位,我们就需要有很多的纠错电路去确保在功能上物理的量子位能达到逻辑量子位的要求,所以它才能够长期的存在,这就有点像内存和存储,我们不能依赖于这个物理级别的介质是百分之百准确精度的,所以还需要对其纠错,所以这方面技术的进展是有必要的。 英特尔中国研究院院长宋继强:逻辑和物理之间的关系是这样的,一个物理的量子位,就是拿一个晶体管做自旋量子位Spin Qubit。但刚才讲到物理量子位非常脆弱,而且它们纠缠的时间非常短,需要检测它的状态是不是稳定,通常来讲多个物理量子位在上面加一层纠错电路,才能形成一个逻辑量子位,这个逻辑量子位才能用来做算法计算,所以用多个物理量子位才能变成在算法层面可用的长效逻辑量子位。 Rich Uhlig:刚才您也问到在解决问题的过程当中,可能就是说会能够在近期、远期解决什么样一些问题,除了我刚才所讲的一些量子、化学的应用还有材料、建模等等方面的应用之外,这两个方面可能未见得需要我们去开发这种容错的量子位。 但对于一些优化的计算来说,就是很有必要的。在这种优化计算过程当中你可能需要几百个逻辑的可靠的量子位,也就意味着你需要上万个物理的量子位,还有另一类的问题就例如解密编码的这样一些问题。它可能需要几千个甚至百万级别的量子位,所以那些需要更多可靠、稳定量子位的那些问题就可能它们的解决就要晚一点到来。 科研的商业化研究逻辑 Rich Uhlig:英特尔所选择去解决的问题,是考虑到我们能够想见它在得到解决之后非常令人期待和兴奋的一个结果,也就是说无论对社会还是说对个人生活来讲是一个非常好的影响,能够带来很大的利益,或者即便有多难它能够去带来很大的飞跃。 我们如何决定在什么样的时间点会开始某个领域的研究,我觉得其实当你心里已经确定,已经知道用怎样的方法去解决这个问题,开始研究这个问题的时候,就应该尽快的开始。也就是说当你认为你有一种新颖的方式可以去解决这个问题或者你有一些神秘的配方可以去有助于解决这个问题,你就应该尽快的开始。 但在具体操作时候我觉得我们一直以来秉承的原则就是不要去只选择单一的一种路径去解决一个问题,然后就陷在其中不能自拔。也就是我们都是采取多管齐下的方式采取不同手段来解决这个问题,并且分别来对其进行测试,渐渐的去看到哪一种或者哪几种更有可能来取得成功的,如果它更有可能成功我们就会加大对它的投入,最终在这方面取得更好的进展。 例如我之前讲的量子位,开始时候我们多重手段进行研究,在现在也开始收窄和聚焦,因为最终你是否能够研究出来一个解决方案这是非常难以预测的,所以在整个过程当中你需要保持一种批判精神,也就是说你需要有一系列衡量指标、参数来告诉你现在是正在取得成功还是失败。 英特尔研究院今年的三大重点突破 Rich Uhlig:首先我对于神经拟态计算方面取得的进展感到非常兴奋,英特尔正在去建造越来越大规模的神经拟态网络系统,即便是现在已经接近于年底,在年底之前如果您关注新闻的话,将会看到有更多的英特尔制造更大规模的神经拟态系统的消息出现。而且我们也通过自身的努力给学术界的研究注入了更多能量。 第二个令我感到兴奋的是英特尔在硅光子方面的研究取得的进展,正如我早前谈到的它能够去集成在CPU封装里面来提供光学链路,这方面也会有消息出来,我们对于这方面在技术上英特尔取得突破是非常有信心的。 第三个方面就是在编程复杂性方面的进展了,也就是早期时候我谈到的机器编程,我认为人工智能最有趣的应用之一就是进行编程,也就是我们现在正在教机器如何进行自动的编程,这也是长期以来计算机科学领域的一个难题,但现在我们认为已经看到很好的希望,一些早期的成果已经显现出来,但要取得成熟还需要几年的努力,我们现在正在这方面加大投资,相信未来一定会得到良好的回报。 神经拟态芯片:多LOIHI芯片 Rich Uhlig:有关于神经拟态在英特尔的研究中进展的问题,前一段时间我们对外宣布了我们的LOIHI是神经拟态单芯片系统的构建,在此基础上我们又进行了更大规模的基于LOIHI系统的多芯片集成的研发,也就是说多个LOIHI芯片同时工作。我们在这个方向上会继续耕耘。 我们已经有了这个LOIHI系统,现在做的事情是去推动在LOIHI系统外部建设开发社群,以便基于它能够开发出来更多有趣的应用,因此我们建立了英特尔神经拟态研究社群,使得加入的各方可以去充分利用我们LOIHI系统的集群,从而开发出来更为有用的一些用例的模型,目前已经有非常好的和非常有趣的结果,包括基于此研发出来的具有高能效的推理手段以及机器人控制系统,以及去进行稀疏编码、约束满足以及优化方面的计算。 神经拟态芯片现在可能主要面临的、主要遇到的瓶颈这个问题,涉及到现有的一些常用的人工智能的方式,它的瓶颈是在哪里?实际现有这些人工智能已经存在很多年了,他们的瓶颈也是多年没有解决的,主要分为三个方面: 第一就是在内存方面瓶颈,第二在I/O方面瓶颈,第三能耗方面的瓶颈,这些需要逐一击破解决,我们认为神经拟态是这方面的一个解决方案,首先从内存角度来讲它将内存与计算相结合,有时候是相互混杂在一起的,所以它能够去解决这个内存的瓶颈问题,从能耗角度来讲神经拟态计算是在一个时间点内只去对必要的算法模块进行激活,而不是总是激活整个算法模型,这样在任何一个既定时间点它要比传统AI方式更为节省能源。 雷锋网记:科幻作家威廉·吉布森曾言,“The future is already here it's just not evenly distributed”(未来已来,只是分布不均)。英特尔研究院的价值正在于看到技术的苗头,并将其尽可能快速的代入到社会中,发挥实用价值。雷锋网雷锋网 原文章作者:雷锋网,转载或内容合作请点击 转载说明 ,违规转载法律必究。寻求报道,请 点击这里 。
    发表于2020-1-10
    最后回复 司书仪 2020-1-10 05:06
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  • 福特欲借量子计算实验来减少交通拥堵和通勤时间
    尽管量子计算机仍处于高度试验阶段,但福特却希望通过这项激进的新技术,来改善交通运输。通过与微软的合作,福特使用了“量子启发”技术来开展新实验。尽管并非基于真正的量子计算机,但它仍可以“量子思维”来测试全新的交通路由算法。在包含 5000 辆汽车的交通模拟中,其能够将西雅图市的拥堵减少 73%,并缩短 8% 的通勤时间。 (图自:Ford,via Cnet) 现如今,量子计算技术的运行条件仍相当苛刻,成本也相当高昂,更别提需要专家团队进行编程和操作了。即便如此,本次实验还是展现了它的一项深度应用前景。 量子计算机的主流应用,或许仍需等待数年的时间。为了释放这种完全不同类型的数据处理方式,业界需要寻求新的突破。 据悉,福特和微软修改了量子计算的流量模拟方案,使其能够在经典计算机上运行。结果发现,一种新算法可将当地的交通拥堵减少 73% 。 该公司称,交通路线的选择非常重要。它不仅关乎于单独的一辆车,还要考虑更广泛区域的移动性。好消息是,量子计算机正好有着这方面的优势。 福特首席技术官 Ken Washington 在周二的一篇博客文章中表示:“我司不断壮大的量子计算团队,正在与微软和其它公司合作,以研究如何在机器人到空气动力学等领域应用这项技术”。 尽管我们仍处于量子计算的早期阶段,但已经取得了鼓舞人心的进步。其能够帮助我们掌握在该领域学到的至少,并用于解决当下要解决问题,同时扩展到更多更复杂的领域。 量子计算机使用量子比特来处理数据,其不同于传统计算机中使用的 0 和 1,而是可以通过量子纠缠现象来呈现指数级的不同量子位态,可借此来探索各种问题的潜在解决方案。 然而实际上,微软指出,福特并未在本次西雅图交通模拟中使用真正的量子计算机,而是在经典计算机硬件上运行了修改后的量子算法。 即便如此,与“平衡”策略下的交通路径选择相比(需要 20 秒的计算时间),福特的“自私”型路径选择系统,可让每辆汽车都自行计算出自己的最佳路线。 原文章作者:科技热点资讯小站,转载或内容合作请点击 转载说明 ,违规转载法律必究。寻求报道,请 点击这里 。
    发表于2020-1-10
    最后回复 屈凝雨 2020-1-10 05:05
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  • 探究:量子位建立远距离关系,量子计算将实现飞跃
    背景 在信息飞速传递的今天,你肯定无法想象这样一个世界:人们只能与隔壁邻居交谈,信息必须挨家挨户地传递到遥远的目的地。 可是直到今天,硅量子计算机的硬件依旧是以这种低速的原始方式传递信息。不过,硅量子计算机却有望比如今的计算机更加便宜,具有更多功能。 硅量子芯片(图片来源:TU Delft) 创新 近日,美国普林斯顿大学(Princeton University)的团队已经突破了这一限制,演示了两个量子计算元件(所谓的硅“自旋”量子位),即使在计算机芯片上相距较远时,也可以相互交流。这项研究发表在《自然(Nature)》期刊上。 下图为这项的研究人员,左起:Xanthe Croot、Felix Borjans、Michael Gullans、Jason Petta。 (图片来源:Catherine Zandonella, 研究主任办公室) 普林斯顿大学物理系教授、这项研究的领导者杰森·佩塔(Jason Petta)表示:“在硅芯片上跨越这样的距离传递信息的能力,为我们的量子硬件解锁了新的功能。最终目标是将多个量子位排列在二维网络中,从而展开更加复杂的运算。从长期来说,这项研究可以帮助提升芯片上以及芯片间量子位的通信。” 两个相距遥远的硅基量子位器件之间的通信建立在佩塔研究团队先前的工作基础上。2010年《科学(Science)》杂志上的一篇论文中,团队表明有可能在量子阱中捕获单电子。在2012年的《自然(Nature)》杂志中,团队报道了将来自纳米线中电子自旋的量子信息传递到微波频率的光子,并在2016年的《科学(Science)》杂志中,展示了将来自硅基电荷量子位的信息传递到光子的能力。在2017年的《科学(Science)》杂志中,他们以展示了量子位中最邻近的信息交换。在2018年的《自然(Nature)》杂志上,他们展示了硅自旋量子位可与光子交换信息。 技术 量子计算机有望应对日常计算机所无法应对的挑战,例如大数的因式分解。传统二进制计算机存储信息用的是:比特位(0和1);量子计算机则是通过量子位表示量子信息。简单说,量子位可以是一个双态量子系统(例如:光子偏振态或电子自旋态等)。关键在于,量子位可同时处于“即是0又是1”的状态。 IBM 四个超导量子位设备的布局图(图片来源:IBM研究院) 经典计算机中的两个比特位,在某一时刻,仅能存储4个二进制数:00、01、10、11中的一个。然而,量子计算机中的两个量子位可同时存储这四个数,因为每一个量子位可以同时表示两个值。也就是说,如果我们要读出这四个数时,只需要读取一次;经典计算机则需要顺序执行4次。当量子位继续增加时,系统所存储信息量就会呈指数方式增加。 (图片来源:Tony Melov/UNSW) 为了兑现量子计算的承诺,这些未来派的计算机们将需要成千上万个可相互通信的量子位。如今,谷歌、IBM和其他公司实现的原型量子计算机含有几十个量子位,这些量子位通过涉及超导电路的技术制成,但是许多的技术专家认为硅基量子位从长远来看更具前景。 硅自旋量子位相对于超导量子位来说有几项优势。硅自旋量子位比竞争的量子位技术保持量子状态更长久。硅在日常计算机中被广泛使用,意味着硅基量子位能以低成本制造。 这种挑战部分来源于这样一个事实,即有单电子制成的硅自旋量子位非常小。英特尔公司量子硬件总监詹姆斯·克拉克(James Clarke)的团队正在采用英特尔的先进生产线打造硅量子位,但他并没有参与这项研究。他表示:“多个量子位之间的布线或者说‘互连’,是朝着大规模量子计算机目标迈进过程中所遭遇的最大挑战。为了证明自旋量子位可远距离耦合,杰森·佩塔的团队作出了巨大的努力。” 为此,普林斯顿大学的团队通过一种特殊的“线”来连接量子位。这种“线”能以一种类似将互联网信号传递给家庭的光纤线的方式携带光线。然而,这种情况下,这种线实际上是一个含有单光子的狭窄腔体,从一个量子位接收信息,并将它转递到下一个量子位。 (图片来源:Felix Borjans) 两个量子位之间相距半厘米,约一粒米的长度。从客观的角度来看,如果每个量子位都像一座房子那么大,那么就可以向大约750英里外的另一个量子位发送消息。 前进道路上的关键一步就是,通过调谐这三者使它们在同样的频率下振动,从而找到一种让两个量子位和一个光子说同一种语言的方法。团队成功地单独调谐了两个量子位,同时使它们依旧与光子耦合。之前,器件的架构只保证了一次只有一个量子位与光子耦合。 这项研究的第一作者、研究生菲利克斯·博尔扬斯(Felix Borjans)表示:“你必须使芯片两侧的量子位能量与光子能量保持平衡,以使所有三个元素彼此对话。这是这项工作中真正具有挑战性的部分。” 每个量子位由囚禁在一个称为“双量子点”的微室内的单个电子组成。电子具有一种称为自旋的特性,它可以像指向北或南的罗盘针一样向上或向下指向。通过微波场对电子进行快速变换,研究人员可以上下旋转自旋,为量子位分配1或0的量子状态。 价值 HRL 实验室的资深科学家、该项目的合作者萨迪斯·拉德(Thaddeus Ladd)表示:“这是首次在远大于容纳这些自旋的器件尺寸的间距下,演示了硅中纠缠电子的自旋。不久前,由于‘将自旋耦合到微波’与‘避免硅基器件中移动的噪声电荷效应’的需求产生冲突,大家还一度怀疑这种方法的可行性。但是,这项工作是对于硅量子位的一个重要的可行性证明,因为它在如何布线这些量子位以及未来如何在硅基“量子微芯片”中对它们进行几何布局方面增加了许多灵活性。” 斯坦福大学电气工程学教授伊莱娜·武科维奇(Jelena Vuckovic)(未参与此项研究)评论道:“演示量子位之间的远程相互作用对于量子技术(例如模块化量子计算机和量子网络)的进一步发展至关重要。杰森·佩塔团队的这项令人振奋的结果是实现这一目标过程中的重要里程碑,因为它证明了由微波光子介导的,间隔超过4毫米的两个电子自旋之间的非局部相互作用。此外,为了打造这个电路,该团队采用了硅和锗(半导体工业中大量使用的材料)。” 原文章作者:一点资讯,转载或内容合作请点击 转载说明 ,违规转载法律必究。寻求报道,请 点击这里 。
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    最后回复 陶平乐 2020-1-10 04:57
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  • 现世!谷歌量子计算机诞生
    10月24日,谷歌宣布:已经成功利用一台54量子比特的量子计算机,实现了传统架构计算机无法完成的任务。在世界最牛掰的超级计算机需要计算1万年的实验中,量子计算机只用了200秒,是传统计算机的1.5万亿倍。这真是一个堪称“恐怖”的计算速度! 关于量子计算机: 量子计算机(quantum computer)是一类遵循量子力学规律进行高速数学和逻辑运算、存储及处理量子信息的物理装置。当某个装置处理和计算的是量子信息,运行的是量子算法时,它就是量子计算机。量子计算机的概念源于对可逆计算机的研究,目的是为了解决计算机中的能耗问题。 这台量子计算机,大概是由以下零部件组成的: 容纳处理计算的量子比特的加固室;液氦罐和其他低温设备,使量子比特的温度保持在绝对零度左右;电子装置,用以控制量子比特的动作并“读取”它们的输出,还有连接这一切元素的电缆。 量子计算机有多牛? 举个一个例子:要破解现在常用的一个RSA密码系统,用当前最大、最好超级计算机需要花60万年,但用一个有相当储存功能的量子计算机,则只需花上不到3个小时! 在量子计算机可怕的算力面前,我们曾经引以为豪的传统电子计算机,就相当于以前的算盘,显得笨重又古老,分分钟被降维打击! 量子计算机为什么那么牛? 归根结底,在于量子计算机和传统计算机,所运用原理和路径,是完全不一样的。 谷歌在论文摘要中说: 我们使用具有53个超导量子比特的可编程处理器,占用状态空间为2^53≈10^16。重复实验的测量结果会采样相应的概率分布。 传统计算机使用晶体管来表示0和1的数据,而量子计算机使用被称为量子位的人造原子来表示数据。这些量子位不只是简单地使用逻辑规则,还通过量子力学的怪异数学相互作用。它们呈现0或1,并产生一长串二进制代码,就像传统计算机一样,但在计算过程中,它们可以呈现0和1之间的状态,这决定了在最终测量中获得0或1的可能性。 这就相当于,一台计算机,一下子化身成千千万台台计算器,同时开工做算术题。 从电子计算机飞跃到量子计算机,整个人类计算能力、处理大数据的能力,就将出现上千上万乃至上亿次的提升。 来源:财经要参、半导体行业观察 我们是群关注塑料,机械,医疗,汽车的人儿。 分享好玩好看能用的东西! 原文章作者:AsiaSolution讯塑科技,转载或内容合作请点击 转载说明 ,违规转载法律必究。寻求报道,请 点击这里 。
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    最后回复 司书仪 2020-1-10 04:50
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  • 云巨头加入量子霸权竞争,AWS将量子计算服务推上云端
    量子霸权迎来了新的入局者,云巨头AWS加入量子计算的竞争。 今天在AWS re:Invent全球大会上,AWS重磅宣布了三项关键举措。加入量子霸权的竞争,同时将量子计算服务推上云端。 第一项,发布Amazon Braket服务让用户能够探索、评估和试验量子计算硬件,为规划未来获得亲身体验(已经在云端提供预览版); 第二项,成立AWS量子计算中心,加速开发量子计算技术和应用; 第三项,成立亚马逊量子解决方案实验室,将客户与来自AWS、学术界和行业合作伙伴的量子计算专家联系起来进行协作,试验和开发量子应用。 不难看出,AWS加入量子计算这一科技领域最前沿领域的竞争,是有备而来的。首先,将量子计算服务推上云端,集合其全球云用户的力量来验证量子计算的技术,以及吸引用户的应用场景;其次通过AWS量子计算中心和亚马逊量子解决方案实验室,打通产学研的通道,让量子技术更加高频次的快速发展,以及加速量子应用发展。 据悉,Amazon Braket量子计算服务,吸引了D-Wave、IonQ和Rigetti三家量子计算硬件提供商加入,让用户来试验它们的量子计算机;AWS量子计算中心汇集了加州理工学院(Caltech)等顶级学术研究机构的专家; 需要明确的是,虽然目前量子计算的前景十分令人着迷,能够在未来颠覆目前的计算模式,但量子计算的应用迄今主要局限于概念验证研究阶段,实际应用有限。 不过在2019年,量子计算的步伐逐步加快。IBM推出53量子比特可“商用”量子计算机;谷歌利用一台54量子比特的量子计算机实现了传统架构计算机无法完成的任务;AWS、微软推出量子计算服务。 你方唱罢我登场,都在预示着量子计算的商用化或许距离我们越来越近了。而且一个明显的趋势已经显现,云端已经成为量子计算未来应用的重要承载体,这种趋势意味着一旦量子计算技术取得重大突破,第一时间将能够让用户低成本的,弹性的获取计算资源,从而加快量子计算在全行业的应用。 AWS提及,Amazon Braket是一项完全托管的服务,它让客户能够开始使用量子计算。它提供单一的开发环境,在这里可以构建量子算法,在模拟的量子计算机上测试这些算法,在一系列不同的量子硬件体系结构上试用这些算法。Amazon Braket让使客户能够快速入门,使用Jupyter记事本这样的、熟悉的工具,并且提供他们目前了解的、同样的、一致的AWS体验,无需与多个供应商接洽,也不会有被单一技术锁定的风险。 使用Amazon Braket,客户可以评估各种不同量子技术的当前和未来能力,比如现阶段的技术包括D-Wave的量子退火 (quantum annealing)、IonQ的离子阱 (Ion trap) 装置和Rigetti的超导芯片。AWS强调未来几个月还会有更多的技术加入进来。 原文章作者:云智时代,转载或内容合作请点击 转载说明 ,违规转载法律必究。寻求报道,请 点击这里 。
    发表于2020-1-10
    最后回复 向胀氦 2020-1-10 04:48
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  • 2019年量子计算及商业应用方向研究报告
    研究报告丨工具与技术 核心摘要: 量子计算元年,商业发展集中在B端应用层;5年后用户渗透率小于1%,个人应用不再有门槛;量子计算10年用户渗透率高速增长结束,用户渗透率在40%左右。 以2019年为例,如果天基量子计算商业构想在2019年投入应用,那么当年量子计算潜在市场规模在110亿美元,2024年达到429.1亿美元。生物制药、化工、光伏、搜索、数字安全和机器学习是量子计算潜在市场规模最大的贡献者,其中生物制药、化工两个行业因为体量庞大,且已形成外包研发的习惯,最有可能成为量子计算商业应用的温床。 对天基量子计算公司而言,果断转型与寻找行业合伙人,这两件事最为重要。而对于使用量子计算的公司而言,甩掉过去的品牌包袱,重塑生产链条最为重要。 原理解析:被遗忘的力量 真理是知识的诅咒 它一直都在那里,只是几千年来我们从未发现 量子物理是物理学的一个重要分支,它是在微观尺度上发现和解读宇宙法则的科学。由于人类独特的生物特性,我们主要依靠“视、听、嗅、味、触”这五感来和真实的物理世界产生交互。而在这五感中,又以“视、听、触”更为直接,这导致在过去几千年来,面对未知领域的探索,我们主要关注的对象都是以“眼见为实,手触为真”为核心的。基于这样的认知,人类物理学从零开始建立了宏观尺度上的经典力学理论大厦,让人类得以窥见宇宙真理的一小部分。然而随着人类探究宇宙真理的深入,让人类知道了五感之外的世界,意识到“眼睛见不到的也可能是真实”,而这时,经典力学理论在解释和描述微观世界时愈发吃力,所以在20世纪初,量子物理伴随着争议登上历史舞台。 但就像宇宙刻意为人类创造了障碍一样,在很长一段时间内,甚至当下,人类都不得不以自己能够理解的方式去解读量子物理,我们想象着如果自己足够小,便可以看到微观粒子的运动轨迹并发现新的宇宙法则,并为之付诸各种努力。可惜这种尝试非但没有解决问题,反而带来了更多的疑问。或许这种思想理念只是包裹在科学外衣下的“物质可无限切割论”,所以物理学在这条道路上走得并不顺利。工欲善其事必先利其器,目前量子力学的突破只能依靠于人类的大脑找到另一套解读微观世界的理念。 不过尽管理论上遭遇重重困难,但是在量子物理的应用上,却已经给人类世界带来了巨大的成就:半导体、电子元件、激光等,都已经初见成效。人类通过五感无法观察并控制电的流向,波的律动以及能量的强弱。这些都需要利用微观世界的物理法则加以控制,而这也是人类研究量子物理的现实意义之一。 粒子的能量和状态 现在科技均以控制粒子能量大小为基础 每一轮明显的技术进步,都潜移默化的解决了上一个时代的若干难题。而这些难题在下一个时代的眼中,似乎是天经地义,习以为常的事情。所以今天当我们梳理电子科技时,很少会从工作原理的视角出发,仿佛计算机才是一切的原点。但是在量子物理的视角下,计算的原理才是原点。截止目前,人类电子科技的一切都是基于“0和1”的二进制的运算,然而机器实现解读0和1的原理,是利用了能量的大小。极简化的去讲,一个信号累计了大量的电子,它所聚集的能量就多,这代表1;而一个信号累计少量电子,它的能量就少,这代表0。人类利用信号携带能量的高低,实现了机器的运算,建立了今天宏伟的互联网科技世界。 然而到了量子计算时代,信息识别不再基于能量的大小,而取决于粒子的状态。如前文所述,目前人类尚无法理解在粒子这个层面的微观世界遵循何种物理法则,所以我们只能通过已知的实验结果,去推算粒子在不同状态下的概率。并利用工程手段,创造粒子变成某种状态下的环境。进而实现用状态代表不同的含义,完成运算。 目前常见的量子计算是基于电子自旋方向这种状态上的运算,传统逻辑框架认为,一个电子的旋转方向是客观现象,所以无论电子自旋方向如何,它只能各代表一个确定的状态,即1或者0。然而在量子理论下,一个电子自旋的方向,既可以是向上的,又可以是向下的。只要我们不去观测,就永远无法得知。所以一个量子比特(在本文语境下指电子),就可以同时实现0和1的双重计算。在同样的运算媒介(泛指芯片材料)上,量子计算的效率要远高于传统计算。如果最终粒子可控的状态更加丰富,或许基于二进制的数码帝国,就会迎来更深刻的变革,采取更复杂进制作为基础计算框架。 为了人类微电子科技的延续 量子领域的研究是科技发展自身与人类追求的双重结果 量子物理的研究首先是为了解决传统力学体系在微观系统中“失效”的问题,但是量子物理的现实应用却给量子领域的研究带来了更多意义。比如:摩尔定律的上限、芯片大小的极限、散热问题、材料应用和量子化学等…… 工程上的“极寒” 让微粒静止,是目前解决粒子基态问题的思路 虽然量子物理在实践中取得了很多成绩,但人类关于微观世界真理的探寻才刚刚起步,在工程上,对粒子状态的控制就是核心难关。目前,为了能够控制粒子状态,让它“完全静止”是基础思路。在标准量子计算模型下有四种可以实现的量子计算: 潜力研究:量子物理应用领域研究 天基量子计算商业构想 宇宙可以完美解决低温问题 目前来看,困扰量子计算核心的控制问题,主要受制于对低温环境的追求。从现有量子计算机的成品上看,占据量子计算机绝大部分的器件,均属于冷却系统。所以未来除非人类在物理学领域得到新的突破,可以进一步用能量控制能量以保证粒子的状态顺利切换。否则将微粒“冻结”依旧会是实现量子计算的最主要工程难题。可喜的是,航天领域的发展,给量子计算工程问题,提供了可行的道路。 2018年全球入轨航天发生次数超过110次,未来这个数字将会维持在100次左右,相比前几年的80次有了明显的提高,更多的仪器将有机会被送入太空。而自SpaceX等商业航天机构崛起后,全球范围内商业航天发射成本也得到了明显下降。宇宙天然就是绝对零度的低温环境,符合量子计算粒子控制的要求,这或许会给天基量子计算提供发展的空间。未来量子计算产业有可能效放云服务行业的商业特征,采取计算能力集中在宇宙,而向地面所需企业提供计算结果和服务的商业模式。 关于天基构想的简单论证 介于普通卫星和空间站之间的天基量子计算机 一如前文所述,目前量子计算机体积大,重量大的主要原因是冷却系统,但是如果在宇宙中,这庞大的体积和重量就都可以减轻。国际空间站的建造成本大概在100亿美元左右,但除了基础的维护和辐射屏蔽体系外,天基量子计算机根本不需要空间站那庞大的体系,所以预计天基量子计算机的宇航成本在10亿美元左右。 从企业服务端渗透的量子计算 受制于造价和刚需,全球个人用户尚不具备使用条件 就目前已经公开的市场消息来看,D-Wave公司的量子计算机进行了商业化的初步尝试,但就其量子计算机成品来看,体积比常规计算机大数倍,只能进行特定领域的量子计算,并且其1500万美元的售价使普通个人用户根本无法使用量子计算机。不过即便这些问题得以妥善解决,量子计算的个人用户普及仍需要大量时间。和众多前沿科技一样,量子计算也属于领先时代的技术,这些技术普及大众最重要的是用户日常生活环境的大规模应用,所以目前来看,个人用户对量子计算没有刚需。 而针对一些传统行业来说,大量研发环节所面临的计算压力已经显现,尤其那些在分子领域进行研发的产业,以现有人类科技的计算能力,所消耗的时间和成本巨大。比较明显的行业是:生物制药、化工、能源。还有另外一些本就对计算能力要求较高的科技行业,亦是量子计算实现商业应用的领域。比如:搜索、数字安全、人工智能、机器学习等…… 生物医药:分子模拟 集中于制药中间环节的量子计算 生物医药与量子计算的结合被社会各界普遍看好,是因为在所有待量子升级行业中,生物医药自身的科技水平本就很高,在艾瑞以往观察到的新技术融合性上,高科技行业对新科技的接受度最高,也就是说生物医药具备接纳量子计算的天然环境。药企拥有大量研发费用,并且已经形成了外包合作的研发习惯和模式,是支撑一项新科技商业化的良好温床。药企研发一款新药,主要有三个大流程,每个流程中都有不同的科研需求,虽然大部分都涉及数据与计算,但前期和后期有些涉及生物学基础理论和临床反馈并非依靠计算能力可以满足,所以关于计算的研发需求,主要集中在研发中期。 化学工业:前端科研及催化剂 庞大的化工行业会忽略科研环节的重要性 化工与医药有类似的地方,比如他们均是大行业,均如居民日常生活息息相关,手握大量科研经费,也已经形成了某些环节外包给合作方的习惯。但亦有不同,化工体系过于庞大,并且利润水平远不如医药,所以对于化工行业来说,非常注重工业化的过程,规模小于5亿人民币的化工企业根本不存在科研部门。所以除非是世界顶级的化工企业,可能能够应用到量子计算的环节很少,由化工企业资助或扶植的科研机构,比如大学、研究院等部门对量子计算的需求可能更大。在化工企业内,工业设计和催化剂两个环节是量子计算最有应用前景的环节。 光伏行业:宏观的整合 除基础研发外,能源行业需要对所有影响因素做整合 光伏在全球能源使用中仅占2%,2010年光伏发电仅在欧美地区有极少数的应用,由于当时光伏发电成本极高,整个行业严重依赖政府补贴,导致民营企业基本不可能进入。这一特性到2017年前后得到了改善,主要原因是光伏发电成本大幅下降,不过也正是因为光伏最开始依赖政府补贴的历史开端,导致现在光伏行业依然无法摆脱政府补贴的特性。在“生产制造-布设电站-销售经营”这一简单的链条上,主要有两个方向需要计算:第一是元件的制造,不过目前太阳能电池板的技术相对比较成熟,各方改善的意愿并不强烈;另一个是关于宏观环境要素的计算,光伏产业隶属于能源业,能源是当代工业和经济生活的命脉,所以光伏产业链条虽然短,但是十分宽泛和庞大,又因为能源行业利润问题,导致综合各种因素服务于商业模式创新的计算需求得到凸显。不过考率到光伏行业外包研发的行业习惯商未行成,量子计算渗透会比较缓慢。 搜索、机器学习和数字安全 外部商业机会较小,但却是不可或缺的推动力 搜索、机器学习和数字安全三个行业不同于另外三个,生物医药、化工和能源是量子计算的应用者,他们的主营不在计算本身。但是搜索、机器学习和数字安全对计算的需求更加直接,甚至是它们掌握下一个时代的重要技术跳板,所以这三个行业对量子计算的应用会体现出更多的内生性,也就是说这三个行业自主研发和应用的可能性要远大于使用外包业务。所以这三个行业量子计算的潜在市场规模,就是他们研发经费的一部分。 量子纪十五年 天基量子物理漫长的普及过程 假设天基量子计算的设想成为现实,那么全球量子计算机将主要集中在距地面至少200公里的近地轨道上。在常温状态下量子计算机问世之前,全球将只能通过云量子计算平台满足计算需求。所以其在商业上的路径,极有可能与目前云储存市场类似。全球云储存市场在2005年诞生,历经四年的探索于2009年出现了正式的产品,这也意味着全球正式进入了个人云储存的时代,十年后全球个人云储存用户网民渗透率将将超过50%。所以,未来云量子计算全球个人用户渗透率有可能与个人云储存用户渗透率的发展情况类似。 无法预测的爆发 在所有领域不存在偶然爆发的情况下,前五年将非常平稳 技术的进步有其自身的特点,往往在技术诞生之后其市场反响非常麻木,行业增速并不惊艳。但一旦某一领域因为偶发因素得到了爆发式的应用,这种技术爆炸就将展现出近乎暴力的增长方式。在此我们无法预估量子计算发展到哪一年会产生爆发,所以只做平缓预期。这里要注意的是,理论上量子计算商业应用并不能从2019年算起,因为2019年并非量子计算商业元年,在此仅计算理论规模。 32.5万/年+5000个企业客户 天基量子云服务商业可行性简析 纵观云服务市场的发展历史、市场格局和优秀企业经营思路,可以推测,未来量子计算如果意亦采用这种商业模式,在经营层面或许会面临以下局面: 升级方式:企业量子升级路径选择 量子计算公司:决策和联合 果断投入成本,商业延展性则需要寻找行业合伙人 如果本文所描述的天基量子计算成为现实,对于量子计算公司来说有以下三件事需要注意: 第一、果断决策; 第二、注意综合计算的重要性; 第三、找到行业合伙人。 使用量子计算的公司:思想和架构 量子计算是对旧有产品研发模式的颠覆 如果一家公司想使用量子计算,那么它必然会遇到很多公司都遇到过的相同的问题——即水土不服。在公司各个领域、各个环节都会遇到各种各样的阻力,最终使得这种技术投入很多,却产出很小,最终不了了之。所以,对于想应用量子计算的公司,首先要做的事情就是组织公司最核心的价值生产单位,做思想上和理念上的统一,然后重新塑造产品的生产制造流程(产品并不限于有形产品)。 原文章作者:艾瑞咨询,转载或内容合作请点击 转载说明 ,违规转载法律必究。寻求报道,请 点击这里 。
    发表于2020-1-10
    最后回复 赴疱筏 2020-1-10 04:08
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  • 最有可能让比特币死掉的七大威胁,量子计算机不在其中
    比特币是十多年以来最强大,最受欢迎的加密货币,一路走来,它经历了重重阻碍,其中包括CVE-2010漏洞、Mt.Gox事件、BCH硬分叉、以及山寨币的崛起等。但是,这并不代表着比特币就不会再面临任何威胁。 今天,笔者就和大家来聊一聊目前比特币可能面临的最大问题: 1、挖矿集中化:挖矿基础设施的每部分都是集中的 矿机生产集中化,8大矿池控制着85%的哈希算力,可能在一个房间内聚集大多数算力(占全球70%以上)的掌控人,2016年就曾经发生过一次这样的事情,由于硬分叉迫在眉睫,比特币核心开发者与矿工们聚集在香港的一个房间,决定比特币命运。 此外,大多数算力集中在一个国家,换句话说,就是整个挖矿的分布相当集中,那么这样一来,威胁也就变得很多,比如,通过多数算力可以进行的攻击有:链重组、51%攻击、死亡螺旋、日蚀攻击以及进行PoW演算法重置等。 2、缺乏隐私 比特币是人类历史上最透明的一个支付系统,所有的交易历史都会被保留,这种特质给比特币的隐私安全带来了极大的挑战。 一旦暴露再次隐身就变得很难。实际中有很多场合都会涉及到实名制的问题,实名制意味着肉身身份和我们的地址被绑定了,也就是这个地址的隐私被暴露了。 而一旦最初的这个地址暴露以后,即使我们更换一个新的地址,把暴露地址中的币转入新地址,新地址和老地址之间关联性就非常明显,所以新的地址也就没有隐私性可言了。 另外一个更让人担忧的事情是即使我自己遵守了最佳实践,没有暴露隐私,如果跟我交易的地址隐私泄露了,从那个地址的持有者的身上找到我的身份信息也就会比较容易了。 此外,交易在全网的扩散过程也可能会暴露隐私,比特币交易被创建后,会从构建交易的机器上按照点对点传播协议逐步扩展到网络上的很多计算机上,这时候如果想定位交易最初是从哪台机器上发出的,其实没有那么容易。 但是,不容易不代表没可能,如果监听者同时去监听网络上的很多节点,记录下我的交易到达各个节点的时间,那么根据时间差,还是很有可能运算出发出交易的节点的位置的。 3、未得到验证的安全模型 收费市场:按BTC来计算,每4年其安全预算减半。 可能有人会对这种观点持反对意见,原因是在2140 年区块奖励为零之前,我们并不需要担心这些。 但是我们却不得不考虑一个问题,就是在短短的9年内,比特币的安全预算将下降88%,每个区块奖励从当前的12.5BTC降至1.5BTC,在17年内降至0.39BTC,跟目前相比,减少了97%的奖励。 由于这是BTC计价,如按法币计价可能又是另一回事,当然未来的事情没有什么100%,只是概率大小的问题,所以要注意自己的风险承受能力和风险偏好。 这可能就有人说了,减半好啊,减半之后价格会在下次减半时增加2倍以上。那么按照这种逻辑,那比特币在经历9次减半之后,价值要比整个全球GDP还要高。 这可能吗?合理吗? 如果说要解决这个问题,唯一可能的路径就是让费用市场发展起来,但是这也存在问题,如果我们希望每个区块收取的交易费用达到12.5BTC,那么每个交易的费用要达到0.0034BTC或340美元,然而,这不是最可怕的部分,最可怕的是发展出不可知的行为。 也就是说,假设没有区块奖励,交易费用能达到当前区块奖励的水平 那有人就说了,拿走中本聪的部分代币,并用它来资助通膨,但是,你能找到中本聪吗? 4、缺乏创新而缓慢老去:这有利有弊 比特币不会改变,这没关系。 但是,我们不得不承认,到目前为止,我们还没有看到比特报备有实质性的新应用或用例。 可能有人会说,节点同步更快了,但是,关于比特币比较大的创新基本没有实现过,甚至一些功能还玩完了。 那么在这里,就有一个很大的风险,比特币可能永远无法走向主流,而且会缓慢老去。 5、做空和可替代链让中本聪提出的博弈论失效 博弈论考虑的关键部分是,由于矿工跟比特币是息息相关的,但是现在情况却不同,矿工可能会攻击比特币区块链,同时做空比特币,从而获得即时利润,之后去挖其他的链。 6、不能扩容,无法走向主流 比特币单个区块在高峰期时,最多处理过2763笔交易。这意味着比特币一年最多能处理145,223,280笔交易,也就是说,平均每个人每年可以处理约0.02笔交易。 因此,即使我们有便宜的费用以及闪电网络可以正常运转,人们也只能打开和关闭一个通道。它需要花费96年来让全世界人都参与进来。 即使比特币只用作SOV,也就是说,如果人们只是购买BTC并进行单个交易,且不再转移,它也需要花费48年时间让全世界的人都参与进来。 7、中心化的开发 在过去的一年,70%的提交都是由 10 个人完成的,而且97%的节点都采用core的软件。我们可以假装每人检查所有 30 万+行代码,对所有的更改达成共识。 但事实上,我们只是遵循一些明星core开发者的建议。 core开发者团队做出一些阴险代码或错误决定的几率非零。看看cve-2010-5139+cve-2013-3220,这些只是诚实的错误,并非针对性的攻击。 可能看到这里,有的朋友就会问,量子计算机呢?比特币网络难道不会被破解吗? 关于这个问题,笔者确实纠结了一会,但是,最终笔者认为就目前而言,量子计算机想要破解比特币网络是非常难的。 那么就不会有一丝威胁吗? 笔者认为,量子计算机对比特币的唯一威胁,就是比特币独有的椭圆曲线算法在新构架的硬件和软件下有可能被破解。 但是目前的量子计算的量子比特连100都达不到,想要挑战RSA/椭圆曲线加密还是严重不足的,即便谷歌的量子计算机真的推出,真的能够破解比特币的私钥和算法,我们也可以在受到威胁之前找到对策和方案。 要知道比特币走过风风雨雨十年,是没那么容易被“瓦解”和“终结”的,而且区块链技术本身和加密算法也在不断拓展和升级 原文章作者:每日币讯,转载或内容合作请点击 转载说明 ,违规转载法律必究。寻求报道,请 点击这里 。
    发表于2020-1-10
    最后回复 文嘉颖 2020-1-10 03:42
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  • 量子计算,「潜在收益巨大的地方就要适用不同规则」|创业
    很长时间以来,人们都普遍认为量子计算是一种至少还需要 20 年发展才能实现应用的技术。但在 2017 年这项技术将有望开始延伸到单纯的科研领域之外。谷歌和微软这样的计算巨头的勃勃雄心反映出了量子计算从纯科研向工程应用的转变。与此同时,量子计算创业也在升温。最近 ,量子创业公司 Regetti 推出了新平台。这家公司打算建立一种量子云计算服务,客户付款后,即可在该公司的超导芯片对相关问题进行计算。该公司还致力于为客户开发能够简化量子硬件编码的软件。 编译 | Nurhachu Null 来源 | wired 位于加利福尼亚费利蒙市,公司 Fab-1 设施的超净间 位于加利福尼亚费利蒙市的初创公司 Rigetti Computing,办公室后面的仓库空地有一家 La Croix 酒厂,离酒厂库房不远的地方屹立着一台类似蒸汽朋克的机器。钢铁舱体上装有螺栓、手柄以及原型端口。不过,这台怪兽用的是电,不是煤,它会蒸发出制造超导电子的铝。在密闭的玻璃实验空间里,公司正使用这台机器和价值数百万美元的其他设备,打造一种遵循量子物理学原理的新型超级计算机。 量子计算领域,谷歌、IBM、微软、英特尔都布局在前,Rigetti 并不占优势。虽然湾区的每家初创公司都会告诉你它正在做一些目前还很困难的事情,但是,Rigetti 更是如此,因为它在研究量子计算。所有拿到风投的初创公司都在考虑自己的商业模式问题,但是,这家公司只能通过解决某个最棘手技术难题来实现这一点。 Rigetti Computing公司制造的一款8量子比特的处理器 最近,这家拥有 80 名员工的公司融到了7千万美元,用来研发量子计算机,将数据编码到如此小的物理介质上,才能实现计算能力的量子飞跃。公司创始人 Chad Rigetti 说,「这会形成巨大产业,世界上每个主要组织都要制定相关战略,讨论如何利用这一技术」。这位38岁、身材高大的物理学博士,曾在耶鲁大学和IBM研究量子硬件,2013年创建了自己的公司,并进入 Y Combinator 孵化,这家孵化器曾经孵化过诸如 Dropbox 这样的创业公司。 现在,还没有任何一家公司准备好提供量子计算机,甚至还谈不上接近这一阶段。但是,谷歌已经承诺将在五年之内实现该项技术的商业化。IBM 提供了一个为未来商业服务热身的云平台,这个平台允许开发者和研究者使用部署在 Big Blue 实验室里的原型芯片。沉寂几年之后,Rigetti 也加入这一战局。最近,公司发布了 Forest 云平台,开发者可以在平台上编写用来模拟量子计算机的代码,一些合作者还可以使用这家公司现有的量子硬件。《连线》记者看到了制造中的 Fab-1新设备,这台设备正在生产芯片,位于伯克利的公司总部将对这些芯片进行测试。 公司创始人特别熟悉量子信息理论和硅谷业务,他说,比竞争对手体量要小是公司的优势。「我们正在以一家创业公司所具备的紧迫感和产品清晰度来追求这一长期目标」说,「这和大公司文化并不匹配。」紧迫性是存在的:谷歌在努力寻求新的业务线,Rigetti 也在一直探索中。 未来量子处理器的硅晶片 量子云 粒子可能表现得很诡异,类似可以同一时间做不同事情。由于被编码进量子效应的信息也能够实现一些奇异的事情,因此,很多人都沉浸到量子计算的研发中。一块手掌大小的量子芯片能够实现的计算能力,比一组超级计算机还要强大。和谷歌、IBM 和 Intel 等公司一样,Rigetti 也宣扬这一技术进步能将云计算革命带入一个崭新阶段。充满量子处理器的数据中心将被出租给公司,用来更快地设计化学作用和药物,或者实现强大的新型机器学习。 但是,现有的量子计算芯片太小了,完成不了传统计算机无法完成的任务。IBM 最近公布了一款具有 16 个量子比特的产品。今年,谷歌正为 50 量子比特的量子计算机奋战。Rigetti 已经制造了 8 量子比特的量子芯片。公司表示,新厂会加快测试,看看需要多少个量子比特。没人知道确定答案,但是,据估计进行化学问题研究(这似乎是量子计算机最容易解决的问题 ),至少要几百个量子比特甚至更多。 有建议认为,云平台 Forest 应该好好利用实现上述目标所需的时间。也就是说,现在就采取措施让程序员为量子处理器写程序,当技术可以落地时,就能发布他们的杀手级应用程序。Forest 被设计用来支持使用量子处理器来为传统软件增添新能力的程序,有点像电脑有了显卡,在 Rigetti 看来,这种混合模型是实现实用技术的关键。这款平台允许程序员为36量子比特的量子芯片编写模拟量子算法。被选出来的合作者们可以通过该平台使用到早期量子芯片,这个做法类似 IBM 将自己的量子芯片放到网上的策略。 这一切听起来就像是在 iPhone 还不存在的时候就决定开放 APP Store 一样,但是,Rigetti 认为,人们需要足够的时间来调整差异。公司工程总监 Andrew Bestwick 说,「打造一款成功的产品,构建一个了解硬件的社区和硬件本身一样重要。」 加州伯克利办公室的量子装备 任务艰巨 Rigetti 需要时间、更多资金,还有一些帮助打造成功产品的硬科学。Michael Biercuk 是悉尼大学的教授,从事量子计算研究。他说,最近量子硬件的进步确实在加速。他曾是DARPA 的量子技术顾问。但是,依旧还有很多问题需要解决。「商业玩家和初创公司的加入并没有改变这个领域面临的基本挑战。」Biercuk 说,最大的困难之一就是如何让量子比特集结成更大组群时,仍能稳定运行。量子状态非常脆弱,让他们在抓住编码信息时少些奇异是当务之急。 尽管人们对未来的产品和客户的谈论都是充满着自信,但是当被问到挑战的时候,Rigetti 公司的创始人并没有回避。「之前并没有人打造过这一技术,我们也不知道它将会耗费多少时间。」 风投家 Andreessen Horowitz 的风投机构投资了 Rigetti,普通合伙人 Vijay Pande 说,他并不担忧。在芯片真正解决问题之前,这些芯片会为公司带来收益,因为一些组织和公司会出于研发目的,为使用这些芯片付费。比如,Rigetti 和 NASA 有合作。NASA 相信,量子计算机有助于提高规划效率。另外,这家创业公司并没有遵循打造移动应用程序那样的规则。Pande 说,「这是一家传统典型的风险投资,潜力无限。」这是硅谷自身法则一部分。存在巨大潜在收益的地方就要适用不同规则。 原文章作者:机器之心Pro,转载或内容合作请点击 转载说明 ,违规转载法律必究。寻求报道,请 点击这里 。
    发表于2020-1-10
    最后回复 牌揍 2020-1-10 03:01
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  • 更接近马约拉纳费米子,新材料显示出:量子计算的巨大潜力!
    加州大学河滨分校和麻省理工学院的一个联合科学家小组正越来越接近于证实:一种名为马约拉纳费米子奇异量子粒子的存在,这种粒子对容错量子计算至关重要,容错量子计算是一种量子计算方法,可以解决运行过程中的错误。量子计算使用量子现象来进行计算,马约阿纳费米子存在于被称为拓扑超导体的特殊超导体边界上。拓扑超导体的内部有一个超导隙,而外部边界上有一个马约阿纳费米子。 马约阿纳费米子是量子物理学中最受欢迎的对象之一,因为它们是自己的反粒子,它们可以将电子的量子态一分为二,而且它们遵循的统计数据与电子不同。尽管许多人声称已经发现了它们,但科学家仍无法证实它们奇特的量子性质。加州大学和麻省理工学院的研究团队克服了这一挑战,开发了一种新的,基于金的异质结构材料系统。 该系统可能被用来证明马约拉纳费米子的存在和量子性质。异质结构材料是由截然不同的材料层组成,与各自的层相比,这些材料在一起表现出完全不同的功能。物理学和天文学助理教授、凝聚态物质实验学家彭伟(音译)与麻省理工学院的Jagadeesh Moodera和Patrick Lee共同领导了这项研究。 一种材料需要满足几个严格的条件才能成为拓扑超导体。马约拉纳费米子被认为是电子的一半,预计将在拓扑超导体纳米线的末端发现。有趣的是,两个马约纳费米子可以结合起来组成一个电子。使得电子的量子态可以非本地存储——这对于容错量子计算来说是一个优势。麻省理工学院(MIT)理论学家预测,在严格的条件下,金的异质结构可以成为拓扑超导体。 由UCR-MIT团队所做实验已经达到了金的异质结构所需要的所有条件。实现这样的异质结构要求很高,因为首先需要解决几个材料物理方面的挑战。研究表明,超导性、磁性和电子的自旋轨道耦合可以在金中共存(这是一个很难遇到的挑战)并且可以通过异质结构与其他材料手工混合。超导性和磁性通常不会在同一种材料中共存,金不是超导体,它表面的电子态也不是。 同时研究首次表明,超导性可以被带到金的表面状态,这需要新的物理学。证明了使金的表面状态成为超导体是可能的,这在以前从未被证明过,研究还表明,金表面状态的超导电子密度是可以调谐的。这对于马约阿纳费米子的未来操控很重要,这是更好的量子计算所必需。此外,黄金表面状态是一个自然可伸缩的二维系统,这意味着它允许建造马约阿纳费米子电路。 博科园|研究/来自:加州大学河滨分校 参考期刊《物理评论快报》 DOI: 10.1103/PhysRevLett.122.247002 博科园|科学、科技、科研、科普 交流、探讨、学习、科学圈 请下载我们手机软件:博科园 关注我们【微信】后②回复「每日一天文图」可以看NASA镜像译制更新的每天一张天文照片,美国宇航局各种如哈勃望远镜等拍摄的高清大美宇宙天文照片;③回复「科研日报」可以看每日全球权威科研信息及研究论文,如《natural》《science》期刊等,还有“博科园”中文编译的科研日报;④回复「公式之美」购买人类最美54个公式,人类2600年精髓《公式之美》限量发售;⑤回复「索尔维会议」购买1927年第五届“索尔维会议”人类科学界“最后的晚餐”高清、绝版、彩色修复照;人类最强大脑的罕见聚会,世界上再没有第二张照片,能让人类感叹至今!⑥回复「DK博物大百科」购买6000多张珍贵照片,5000多个丰富物种,跨越地球45亿年历史,自然界的视觉盛宴《DK博物大百科》! 原文章作者:一点资讯,转载或内容合作请点击 转载说明 ,违规转载法律必究。寻求报道,请 点击这里 。
    发表于2020-1-10
    最后回复 寤落聂 2020-1-10 02:49
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  • 谷歌宣称实现“量子霸权”,量子计算机离我们有多远?
    科技改变着我们的生活,新技术的出现必然会引起人们的广泛关注,而这段时间要说科技领域最热闹的,莫过于量子领域了。 2019年9月23日晚,谷歌发表的一篇关于实现“量子霸权”(量子优越性)的论文Quantum supremacy using a programmable superconducting processor登上了国际期刊《自然》(Nature)的封面,这篇关于“量子霸权”的论文声称其开发出来拥有54个量子比特数组(其中53个功能正常)的量子计算机达到了量子优越性,他们用3分20秒运行一系列操作,传统超级计算机(世界上第一超算)大约需要花费10000年才能完成计。 谷歌的执行官桑德尔·皮查伊(Sundar Pichai)在随后发表了一篇文章,文章中宣称,谷歌公司经过13年的努力研发,成功实现了“量子霸权” “量子霸权”这个术语最早是由约翰·普里斯基尔(John Preskill)提出的,它也叫量子优越性,是指用量子计算机解决古典电脑实际上解决不了的问题,问题本身未必需要有实际应用。而量子优势则是指量子电脑在解决实务问题上能比古典电脑更快而带来的优势。 在谷歌的论文发表后,一时间,“量子霸权”、“量子计算机”这些词汇吸引了来自全世界的目光,有些人认为谷歌开创了量子计算机的崭新时代,也有些人对谷歌实现“量子霸权”提出了质疑。 2019年10月21日,就在谷歌论文发表的一个月后,同样在量子领域深耕已久的IBM在arXiv上发布了一篇论文《Leveraging Secondary Storage to Simulate Deep 54-qubit Sycamore Circuits》直接公开质疑谷歌的“量子霸权”,称谷歌的研究实验具有误导性。他们的研究人员指出,相同的计算任务,如果能有效率的使用超算的硬盘来进行计算,估计可以将10000年的超长计算时间缩短至2.5天,而且这还是最保守的估计。 在IBM质疑谷歌的博客中写到“我们已有足够的证据表明’量子霸权’一词被广泛误读且造成越来越多的困惑,我们建议大家不要再使用这个词,且希望社区尽早放弃继续使用这个词。” 就在谷歌公开质疑的2天后,期刊《自然》(Nature)退出了Google实现量子优越性的学术论文,各种学者和人士对此议论纷纷。 对此事,谷歌的首席执行官桑德尔·皮查伊(Sundar Pichai)也进行了回应,他用委婉的譬喻称谷歌的实验就是像是莱特兄弟首次飞行,虽第一架飞机只飞行了12秒钟,并没有真的实际应用性,但这依旧表明飞机的概念是可行的。 谷歌是否实现“量子霸权”到现在为止还没有准确的定论。但量子计算机目前还是一个十分早期的技术,并没有实用价值或者说还为时尚早,因此无需去过度炒作“量子霸权”这个概念。对谷歌与IBM的争论,量子技术开拓者、诺贝尔物理学奖获得者阿罗什教授评价道“这是典型的不是以科学利益为出发点的争论,而是企业以占据行业主导地位展开的竞争。” 在古典计算机长时间没有新的革命性进展的时候,量子领域成为了人们的另一个研究方向,有关注量子领域的小伙伴们肯定会发现,近几年来各大公司在量子领域上的竞争越来越激烈,而正是这些公司在竞争追逐加快了量子领域的发展步伐。虽说谷歌此次的研究把量子领域在原有的基础上往前推了一步,成功抢占了先机,但在量子计算领域还未开始真正应用之前,谁胜谁负还不可得知。 本文由麦盟自由顾问平台原创,欢迎关注,带你一起长知识! 原文章作者:麦盟顾问平台,转载或内容合作请点击 转载说明 ,违规转载法律必究。寻求报道,请 点击这里 。
    发表于2020-1-10
    最后回复 贾雅爱 2020-1-10 02:47
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  • IBM 的焦虑:我才是量子计算界的老大
    在 CES 2020 IBM 的站台上,一个庞然大物吸引了来往人流的目光。这个玻璃外壳的大家伙,就是 IBM 的量子计算机 Q System One,尽管看上去很想老电影中的旧式计算机,但它毫无疑问代表着最前沿的技术。 图片来自 cnet 对于非行业人士来说,量子计算实在有些遥远,但实际上,量子力学的相关技术,以及量子计算机,已经开始在越来越多的领域开始被采用,比如医疗、金融、网络安全、农业等。 而主流玩家们的军备竞赛,也已经进行了十年有余。IBM 把计算机直接搬到了 CES 现场,毫无疑问是在造势,它不愿意让量子时代的“头号玩家”旁落。 走出实验室? 量子计算的主要玩家们,在努力让量子计算机走出实验室。 去年的 CES 上,IBM 宣布推出 Q System One,并表示这是“世界上第一个为科学和商业用途而设计的完全集成的通用量子计算系统”,实际上,这一系统于 2017 年推出,IBM 选择通过云服务开放这台计算机的强大算力。 今年 IBM 官方表示,在过去的两年半时间里,有来自 160 多个国家和地区的 106000 多名用户已经通过云体验到了量子计算机的强大,期间累计运行 670 万个程序。 IBM 也介绍了 Q System 生态的发展,网络社区的合作伙伴方面,近期新增成员包括阿贡(Argonne)国家实验室、欧洲核子研究中心、埃克森美孚、费米实验室和劳伦斯伯克利国家实验室。 而下游客户方面,在CES 现场,IBM 就演示了与戴姆勒的合作。不少电动车企业都投身到了固态电池的研发中,为了寻找固态锂电池,对含锂分子的行为建模,这时候就需要庞大的算力支持,传统计算机需要大量时间才能完成这样的运算,而量子计算机可以轻松实现。 这只是其中的一个应用,实际上,IBM 在 CES 上宣布,截至目前,已经有超过 100 家组织使用 IBM 的量子计算服务,包括航空,汽车,银行,金融,能源,保险和电子等行业,大客户包括达美航空、戴姆勒、摩根大通、安森保险等。 此外,IBM 还表示目前已经有 200 多篇关于量子计算实际应用的第三方研究论文发表。 研究公司 Gartner 的分析师 Matthew Brisse 表示,IBM 的进展证明里量子计算不再只是局限于实验室。Gartner 的报告还显示,量子计算的成熟还需要五到十年,但是到了 2023 年,预计将有五分之一的组织(包括企业和政府)预算用于量子计算项目,而 2018 年这一比例不到 1%。 Google 也在 2018 年通过云计算服务开放了自己的量子计算机,而政府和学术研究员将可以免费使用。现在量子计算的应用生态还在建立的初期,企业们很多时候要“赔本赚吆喝”。 算力又翻番了 除了客户以外,IBM 也展示了其量子计算机在性能上的进步,其 28 量子位的计算机“Raleigh”,已经实现了量子体积(Quantum Volume)翻倍的目标。 量子体积是 IBM 提出的一个专用性能指标,用于测量量子计算机的强大程度,和量子位不同,它是一个在测量误差、设备交叉通信、设备连接和电路编译效率等因素综合影响下的指标。 单纯量子比特数,会导致错误率也随之增加,这时候,量子体积就是一个更客观、适用性更强的指标,企业用户可以通过量子体积来很方便地比较两台量子计算机算力的差别。 IBM 认为,如果想在下一个十年中的某个时候获得“量子优越性(Quantum Advantage,也被译作量子霸权)”,就必须每年将量子体积增加一倍。2018 年,IBM 20 量子位的计算机实现了 8 量子体积,随后两年都实现了翻倍的目标,IBM 表示,Raleigh 如今拥有最高的量子体积。 量子体积越高,量子计算机解决现实世界中复杂问题的能力越强,这相当于是量子计算机的“跑分”。而每年翻一倍的规律,也让量子体积被视为量子计算领域的“摩尔定律”。 IBM 如今越来越越多在公开场合宣传自己的量子体积标准,这很好理解,一个行业的初期,标准制定是很重要的一步。谁抢先一步制定了标准,未来会有机会获得更强的话语权。 不过,IBM 在“量子优越性”上的态度还是比较保守的,只是说希望在未来的十年内实现这一目标。 起了大早,不能赶晚集 1982 年,麻省理工学院和 IBM 赞助的一场会议上,Richard Feynman首次提出了量子计算的概念,他认为量子计算机可以模拟其他量子系统,这被认为是最早量子计算机的思想。 从此,科技企业们开始了在量子计算上的投入。 2016 年,IBM 推出 IBM 6 量子比特原型机,2017 年,IBM 又通过其官方博客宣布了 20 量子位的量子计算机问世,并构建了 50 量子比特的量子计算机原理样机;再到去年的 CES 上,IBM 拿出了全球首台独立的商用量子计算机。 IBM 在量子计算上的投入巨大,进展也算是一步一个脚印,在 2018 年,IBM 亚太区主席兼 CEO Harriet Green 就曾表示, 量子计算会在 5 年内将成主流,而 IBM 已为该领域投资 380 亿美元。 然而,在最近的热门话题“量子霸权”上,却是 Google 抢了风头。 2019 年 10 月,Google 正式在 Nature 发表了相关论文,称其量子计算机在 200 秒内完成了特定任务的计算。根据实验中的测量结果,而世界上最快的超级计算机需要 10000 年才能产生类似的结果,由此,Google 宣布率先实现了“量子优越性”。 IBM 看不过去了,马上站出来揭了短。 在 Google 论文正式发表的前夕,IBM 研究人员发文表示,Google 的试验有漏洞,所谓 10000 年才能完成是最最保守的估计,这种说法甚至涉嫌误导;现代的超算只需要两天半甚至更短的时间,就能完成计算任务,换句话说,Google 的量子霸权站不住脚。 不过论文还是发表了,Google CEO Sundar Picha 回应道:“人类历史第一家飞机仅仅飞行了 12 秒钟,没有实用价值,但它证明了飞机是可以飞的”,这也让 Google 在量子计算上取得了一定的领先优势。 两家的风格多少有些不同,IBM 在应用和客户上的开拓要相对领先,而 Google 更偏向于技术,但无论是哪个方向,量子计算领域的竞争正在变得越来越激烈。 除了 IBM 和 Google 以外,英特尔、微软以及亚马逊等企业都是量子计算的主流玩家。去年 2 月份,AWS推出了量子计算服务 Braket 的预览版,并成立了 AWS 量子计算中心和量子解决方案实验室;2018 年 1月,英特尔展示了 49 量子位的超导量子测试芯片“Tangle Lake”;同年 11 月,微软发布了云上的量子计算工具,企业用户可以使用它加强传统计算机的算力…… 量子计算仍在非常早期的阶段,眼下的巨头们争夺的不只是市场份额,而是量子计算领域的话语权甚至未来的定义权,而这注定是一场持续烧钱,且短期内看不到金钱回报的战争。 原文章作者:一点资讯,转载或内容合作请点击 转载说明 ,违规转载法律必究。寻求报道,请 点击这里 。
    发表于2020-1-10
    最后回复 桓静慧 2020-1-10 02:44
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  • IBM量子计算完成里程碑式突破 2020年可能实现 “量子优势”
    IBM正取得量子计算的又一个里程碑进展:创下了量子计量(Quantum Volume)的新高,IBM预计,按这种速度发展,用上所谓的量子优势(Quantum Advantage)只需十年时间。 俗称“蓝色巨人”的IBM将在美国物理学会的三月会议上介绍这一科学里程碑的细节。IBM在2019年国际消费电子展上展出的旗下Q系统量子计算机引起小小轰动。另外,IBM近来在量子计算领域取得了稳步的进展。 也就是说,科技高管的量子计算购买指南可能还是需要一段时间。上文提到的量子计量是一项性能指标,用于表示量子优势的进展。量子优势指的是量子应用可为经典计算机带来实质优势。 量子计量由量子位的数目、连通性和相干时间决定的,另外量子计量也会影响到门限和测量误差、器件串扰和电路软件编译器效率。 IBM表示其Q System One拥有一个20-qubit的处理器,产生的量子计量为16,是当前IBM Q系统的两倍,IBM Q的量子计量为8。 IBM还表示,Q System One的错误率属于IBM已经测量到的最低错误率一类。 此进展虽备受关注,但真正的广泛用例仍需数年的时间。 IBM表示,量子计量需要在未来十年内每年翻一番才能真正达到量子优势。 量子优势的快速进展将加速此时间表。自2017年以来,IBM旗下量子计算机的量子计量已经翻了一倍。 量子优势一旦实现后,就会有新的应用程序、更多的涉及生态系统的应用和实际业务用例。到时候量子计算的消费依旧可能是通过云计算,因为此技术具有的一些独特特性,使得传统数据中心看上去成了很简单的系统。 IBM从2016年开始通过云服务提供量子计算技术,现在与合作伙伴一起共同寻找商业和科学用例。 ZDNet曾发过关于量子计算和经典计算之间的区别的入门文章,援引其中的两段如下: 每个经典电子计算机都是利用了电子的自然行为产生符合布尔逻辑的结果(给定任何两个特定的输入状态,输出状态是特定的)。这里的基本交换单位是二进制数字(“比特”),比特的状态是0或1。在传统的半导体里,这两种状态由晶体管内的低电压电平和高电压电平表示。 而量子计算机的结构完全不同。量子计算机寄存状态的基本单位是量子位(qubit),量子位也存储0或1状态(实际上是0和/或1)。量子计算不是通过晶体管完成的,而是通过轰击在彼此垂直的电场里的原子获得量子位,得到的结果是排列的离子,而这些离子同时又能方便且等效地分离开。在这些离子分得足够开时,绕着它们旋转的电子就成了成为量子位的本位地址。 原文章作者:至顶网,转载或内容合作请点击 转载说明 ,违规转载法律必究。寻求报道,请 点击这里 。
    发表于2020-1-10
    最后回复 釜胚雩 2020-1-10 02:24
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  • 整车OTA、量子计算 福特智能技术亮相2020 CES
    汽势Auto-First|孙金凤 2020美国国际消费类电子产品展览会(CES)上,福特汽车展出了从整车OTA到量子计算、机器人物流福特携一系列智能技术。 此次展出的福特全新纯电动SUV Mustang Mach-E,是基于全新的福特模块化电动车平台打造,其搭载的SYNC 4系统与整车OTA技术,可谓是未来智能汽车的“标配”。SYNC 4是福特最新一代车载信息娱乐系统,可适配介于8英寸至15.5英寸之间的高清触屏,全新设计的界面交互设计,将为消费者带来更加智能便捷的交互体验;其拥有更加强大的计算能力与机器学习能力,可以处理更多复杂的任务,而与云平台的连接和配合机器学习能力,能使SYNC 4将“越用越好用”;SYNC 4系统还实现了车机与智能手机的无线互联投射,支持苹果CarPlay和Android Auto。 Mustang Mach-E搭载SYNC 4 系统 整车OTA技术与全新SYNC 4的加持,使Mustang Mach-E真正迈入未来智能汽车的门槛。同时,福特全球模块化的电动车平台,与整车OTA技术的应用,是福特打开未来智能汽车世界的钥匙。 整车OTA技术的出现,让消费者即使在购车后,也可以获得更多的新功能。而Mustang Mach-E也搭载了这一行业内领先的整车OTA技术,在车内实现几乎所有汽车电子模块的远程软件升级。通过这一技术福特可以向消费者不断推送新功能,而消费者可以通过这一领先行业的新技术,对车辆进行简单、快速的无线升级,从而减少维修次数,延长使用寿命。 据汽势Auto-First了解,从2020年起,福特将开始在美国大部分全新车型上配置先进的整车OTA技术。 除了而除了备受瞩目的智能汽车Mustang Mach-E,福特在CES上展示了福特研发的一套先进软件——城市智慧平台(City Insights Platform),通过利用停车、通勤、交通、安全和人口普查数据,福特城市智慧平台可以将整个城市的交通系统可视化,从而帮助管理者更轻松地了解城市的交通情况,在各项措施实际应用之前探索各种解决方案,从而实现“最优解”。 福特城市智慧平台将交通系统可视化 通过与美国密歇根州安娜堡市当地政府有关部门的合作,福特城市智慧平台已经帮助安娜堡市政府解决了包括停车位的设置、设置合理的警示牌避免行人交通安全事故、以及将当地的小巷整合到整个城市交通系统中。未来,福特将计划在美国六个城市应用该平台,包括安娜堡、奥斯汀、印第安纳波利斯、匹兹堡、底特律等。 而除此之外,从2018年开始,福特与微软合作,通过采用量子计算启发的算法,测试了多种不同的交通出行场景,模拟多达5,000辆车在繁忙路段行驶的场景,当每个车辆可使用10种不同的路线选择时,所有车辆同时请求穿越大城市繁忙路段的最快路线推荐。在20秒内,统筹优化的路线建议被传递给每辆车,从而使整体拥堵减少73%。同时,平均通勤时间也减少了8%每年因拥堵而节省的时间减少了超过5.5万小时。 在CES上,福特还展出了用于测试Co-Pilot360智行驾驶辅助系统功能的最新功能的驾驶员模拟器,这款模拟器采用了AI算法和机器学习,能从驾驶场景和规则的积累中学习,帮助增强Co-Pilot360功能的算法。福特开发人员在模拟器内的每次模拟,都将有助于增强未来应用在量产功能上的算法。这样,测试人员可以在更短的时间内进行更多的测试场景。 与采用供应商整体解决方案的厂商不同,福特的Co-Pilot360的软件和算法模型由福特全球研发团队开发,与整车硬件深度融合,并在各地市场进行更加本土化的调校。这款模拟器,由福特位于以色列的研发中心主导开发,且将应用到未来的自动驾驶测试中。目前,福特量产车上搭载的Co-Pilot360系统已经配备L2级别自动驾驶的功能,包括APA2一键泊车辅助、ACC全速自适应巡航控制系统和LC智能领航辅助系统。在实现L4全自动驾驶之前,Co-Pilot360智行驾驶辅助系统的功能将逐步进化升级,成为迈向自动驾驶的必由之路。 当然,福特当然不会错过在CES上展示自动驾驶的机会。目前福特第三代自动驾驶测试车已经在全美6大城市运行测试,而自动驾驶的商业服务试点也在三大城市落地。福特已经宣布将在2021年推出首款L4级别自动驾驶量产车用于网约车和物流领域。而福特也已经与沃尔玛、达美乐披萨等合作伙伴一道,探索自动驾驶车辆在运送服务的应用。 原文章作者:一点资讯,转载或内容合作请点击 转载说明 ,违规转载法律必究。寻求报道,请 点击这里 。
    发表于2020-1-10
    最后回复 蔺娅斑 2020-1-10 02:19
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  • 姚前谈量子计算:加密货币或仍将继续存在于量子时代
    免责声明:本文旨在传递更多市场信息,不构成任何投资建议。文章仅代表作者观点,不代表火星财经官方立场。 小编:记得关注哦 来源:火星一线 文 | 陈剑山 火星财经APP(微信:hxcj24h)一线报道,12月12日,针对量子计划、区块链、数字货币等话题,前央行数字货币研究所所长、现中国证券登记结算有限责任公司总经理姚前在《清华金融评论》发文表达个人看法。 姚前表示,“量子计算是否让区块链和数字货币失去了发展意义,短期内并不好说。但有一点是肯定的,那就是随着技术的发展,货币形态以及货币技术必然也会发生相应的改变。” 在他看来,在量子时代,基于区块链技术的加密货币或许将继续存在,只不过它可能会采用更先进的抗量子密码技术。而另外一种可能是,它将被一种新型的基于量子技术的货币形态替代,也就是现在学术界有人在探索的量子货币。 据了解,这并非姚前首次公开提及量子货币。去年11月,他曾在《数字货币的缘起、发展与未来》文中表示,量子货币本质上是一种基于密码学的数字货币,其优于经典数字货币的核心是利用了量子叠加态和量子计算实现的量子防伪技术。 姚前认为,探索量子货币极具意义。理想的量子货币可同时结合传统货币(纸币)和经典数字货币的优点,并可避免两者各自在本质上难以克服的缺点。他同时指出,“展望未来,央行数字货币还需研究量子货币。” 需要注意的是,姚前强调,“当前量子技术还支持不了量子货币,量子货币理论也存在瑕疵,有学者甚至认为未来是否适用尚难断言。但量子计算正加速发展,量子时代已不再遥远,正向我们趋近。” 原文章作者:火星财经,转载或内容合作请点击 转载说明 ,违规转载法律必究。寻求报道,请 点击这里 。
    发表于2020-1-10
    最后回复 倡膳昀 2020-1-10 01:51
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  • 成都提前布局6G、量子计算、边缘计算等前沿技术
    封面新闻记者 赖芳杰 6G、量子计算、边缘计算,这些前沿项目将在成都提前布局。 成都市要着力优化基础创新载体,启动运行中科院成都科学研究中心,筹建天府国家实验室,再积极争取一批国家重点实验室、大科学装置等功能型平台落地,推进成都国家现代农业产业科技创新中心建设,开展科研项目经费“包干制”试点,加快建设全国科技创新中心、国家自主创新示范区。要深入实施促进科技成果转移转化行动,加快建设国家双创基地,推进科技成果转化示范项目,培育创新产品;完善科技创新型企业梯级孵化平台体系,加大企业研发投入、成果转化支持力度;拓展实施“蓉贝”人才计划,加快引进培育高新技术人才和人才团队。要以科技创新促进新经济产业发展,深入实施新经济企业梯度培育和“双百工程”,积极推动引领全省国家数字经济创新发展试验区建设,大力推进数字产业化和产业数字化,抢抓产业互联网风口,推动万物泛在互联,提前布局6G、量子计算、边缘计算、混合现实、云机器人等全球前沿技术产业化发展。 聚力打造国际消费中心城市 让成都成为“带得走的成都” 成都市坚持扩大内需,加快完善消费政策体系,着力打造国际消费创新创造中心、服务中心、文化中心、资源配置中心、品质中心,促进农商文旅体融合发展。要优化消费供给,打造更多“成都造”产品,塑造更多“成都休闲”“成都创造”“成都服务”品牌,加快建设“三城三都”;突出优化提升消费产品质量和服务水平,推进文旅互促、文创互动,推出更多精品“成都礼物”,让成都成为“带得走的成都”。 强化进口商品集散功能,加快冷链物流班列扩能提效,聚集更多全球高端品牌,更好满足消费者国际化产品消费需求。要提升消费环境,启动实施步行街改造提升三年行动计划,打造更多在全球有一定影响力的顶级商圈,推动特色商业街区、新兴消费目的地加快建设;着力培育熊猫野趣度假、公园生态游憩等新兴消费场景,大力发展首店名店经济、夜间经济、假日经济等新兴消费业态。 原文章作者:一点资讯,转载或内容合作请点击 转载说明 ,违规转载法律必究。寻求报道,请 点击这里 。
    发表于2020-1-10
    最后回复 躬甍 2020-1-10 01:44
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  • 微软量子计算研发如何?想在核心元件取得进展
    (原标题:For faster quantum computing, Microsoft builds a better qubit) 网易科技讯 11月9日消息,据外媒报道,谷歌刚刚宣布实现了“量子霸权”(quantum supremacy),这个里程碑可以让量子计算机以当今技术无法想象的速度进行计算。但微软希望自己在重新设计量子计算的核心元素--量子比特(Qubit)方面取得更大进展。 微软始终在研究名为拓扑量子比特(topological qubit)的技术,并预计其将为量子计算带来无法想象的好处。微软量子计算软件部门总经理克里斯塔·斯沃尔(Krysta Svore)表示,在花了五年时间搞清楚拓扑量子比特所需的复杂硬件后,该公司近乎准备好将它们投入使用。 图:微软的量子计算团队正在研究名为拓扑量子比特的技术 传统计算机将数据存储为表示0或1的位。然而,通过被称为“叠加”的特殊量子物理原理,量子比特可以同时存储0和1的组合。量子比特还可以通过与另一种叫做“纠缠”的现象相结合,使得量子计算机能够同时探索一个问题的大量可能解决方案。 然而,量子计算面临的一个基本问题是量子比特很容易受到干扰,这就是为何量子计算机的核心被安置在巨大冷藏容器中的原因。然而,即使有了这种隔离,单个量子比特今天也只能在几分之一秒内完成有用的工作。为了进行补偿,量子计算机设计者计划采用名为纠错的技术,将许多量子比特连接起来,形成一个称为逻辑量子比特的有效量子比特。其思想是,即使逻辑量子比特的许多基本物理量子比特误入歧途时,逻辑量子比特依然可以执行有用的处理工作。 微软拓扑量子比特的主要优势在于,制造一个逻辑量子比特所需的物理量子比特较少。具体地说,使用微软的拓扑量子比特,一个逻辑量子比特需要10到100个物理量子比特。相比之下,其他方法大约需要1000到20000个物理量子比特。这意味着,利用微软技术构建的量子计算机只需更少的量子比特就能变得更实用。 与之相比,谷歌的量子计算芯片Sycamore使用了53个物理量子比特。对于重要的量子计算工作,研究人员希望达到至少100万量子比特的水平。 不过,微软拓扑量子比特的一个缺点是它们还不能使用。替代设计可能不能很好地工作,但它们目前正在现实世界中进行测试。微软希望将其技术应用于帮助解决化学问题,如更有效地制造化肥,或安排卡车加速运输和减少交通拥堵。 微软也在努力改进量子计算的其他方面,比如控制系统。在今天的量子计算机中,它是由数百根电线组成的复杂系统,每根电线都是昂贵的同轴电缆,用来与量子比特通信。微软的最新量子计算机控制系统,使用的电线要少得多,从216根降到只有3根。 (小小) 原文章作者:手机大小事,转载或内容合作请点击 转载说明 ,违规转载法律必究。寻求报道,请 点击这里 。
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    最后回复 值蓊 2020-1-10 01:42
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  • 国内首个量子计算产业联盟正式成立
    本源量子计算产业联盟OQIA揭牌仪式12日在合肥举行,标志着国内首个量子计算产业联盟正式成立,中国量子计算产业进入实质性发展阶段。揭牌仪式后,合肥市大数据资产运营有限公司与联盟举行签约仪式,正式加入OQIA,共同探索量子计算在大数据领域的应用。(中安在线) ),获取更多财经资讯 原文章作者:一点资讯,转载或内容合作请点击 转载说明 ,违规转载法律必究。寻求报道,请 点击这里 。
    发表于2020-1-10
    最后回复 抹截 2020-1-10 01:29
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  • 量子计算获得突破性进展,人工智能“奇点”提前?
    来源:最极客 作者:东方亦落 2019-10-28 17:22 摘要: 有量子计算作助力,人工智能是否会更迅速地进入到“强人工智能”的阶段?量子霸权倘若到来又会对其他领域产生怎样的影响呢? 图片来源@全景网 10月24日,谷歌在《自然》杂志上发表了一篇关于量子计算的论文。称已经开发出一款54量子比特数(其中有效量子比特53个)的超导量子芯片“Sycamore”。基于该芯片对一个53比特、20深度的电路采样100万次只需200秒,而现在最厉害的经典超级计算机Summit完成这一过程需要10000年,谷歌由此宣称率先实现了“量子霸权”。 尽管这一成果得到了许多赞美之词,但也不乏质疑者。不过谷歌的量子计算能力若真如其所言,那么将可能对人工智能领域产生极大的助力。不只是谷歌,现在全球范围内不少科技巨头都在量子计算方面有所动作,并且已经取得了可观的成果。 虽然人工智能的概念早在1956年的达特茅斯会议上就已被提出,但迅速发展却是近几年的事情,其中原因与技术和环境的发展有密切相关。如今再加上量子计算作为助力,人工智能是否会更迅速地进入到“强人工智能”的阶段呢?量子霸权倘若到来又会对其他领域产生怎样的影响呢? 一、量子霸权是“奇点”到来的契机? 在量子计算领域深耕多年的IBM表示,自家有一种计算机完成谷歌提出的任务只需2.5天,根本没有10000年那么久。中科院量子信息重点实验室副主任郭国平也认为,谷歌所谓的10000年是基于量子计算特性“粗暴计算得出的数字”,而未能考虑到如今的超级计算机在网络传输、存储等性能方面的优化。由此看来,谷歌所谓“量子霸权”的说法有误导大众之嫌。 尽管如此,谷歌的这项成果依然值得称道,它不管是对谷歌自身还是一些热门的领域都是有着重要意义的。而谷歌自己显然也是这么认为的,谷歌CEO桑达尔·皮查伊甚至将此次量子计算研究成果的意义与莱特兄弟发明飞机相提并论。 相对于传统计算,量子计算优势明显。就拿谷歌看重的人工智能领域来说,其源动力分别为大数据、算法和计算能力。大数据靠积累,而计算能力则由摩尔定律衍生而来。 重点在于,人工智能发展的障碍就是计算能力。如今的设备和技术让大数据的积累呈现爆发式增长,但如何处理海量数据是个大问题,如今生产数据的能力与处理数据的能力已然不能匹配。即使是谷歌引以为傲的AlphaGo,下一盘棋所消耗的能量都比人类多出几十万倍,这就是计算能力不足所致。 此时量子计算的作用就得以凸显,它的进展对人工智能领域或许会产生颠覆性的改变。科技大师雷·库兹韦尔曾预言“2045年,奇点来临,人工智能完全超越人类智能,人类历史将彻底改变”。 而皮查伊在最近的采访中表示,量子计算与人工智能属于“共生事物”,二者同处早期研究阶段。并且“人工智能可以加速量子计算,量子计算可以加速人工智能”。对于量子计算,皮查伊也是信心满满:“我们认为自己是一家深度计算机科学公司。摩尔定律在它的周期结束时,量子计算是我们将继续在计算领域取得进展的众多因素之一”。 在属于“综合性学科”的人工智能中,量子计算占据着如此关键的位置。并且量子计算不仅可以作用于人工智能领域,而是对当下与未来的不少热门领域都能起到重要的作用。那么量子计算到底是什么?又为何会引得诸多巨头花心思去研究呢? 二、巨头各自使力,量子计算有何优势? 量子计算,即利用量子力学的基本原理来加速解决复杂计算的过程。这种计算方式相较于传统计算机,能够更加迅速高效地处理海量的数据。在传统计算中,要靠微芯片材料与晶体管的进步提升算力,大体上就是在微芯片中嵌入电子开关,在0和1之间交替完成信息处理,芯片上的晶体管数量与芯片处理电信号的速度成正比,从而完成计算。但量子计算则可以兼容0和1,使得计算速度产生质的飞跃。 1965年,英特尔联合创始人戈登·摩尔提出,微芯片上单位面积内的晶体管数量会一年翻一番,但成本会同时减少一半。也就意味着价格不变,集成电路上可容纳的元器件的数目大概每隔18~24个月便会增加一倍,性能也将提升一倍。 这个定律一直对传统计算有着重大意义,但最近几年,依照摩尔定律发展的信息技术进步的速度正在逐渐减慢,尤其是在人工智能领域,摩尔定律显而易见地逐渐失效,中科院院士杜江峰曾在去年发表言论,称摩尔定律最多还能使用10年。 在这种情况下,量子计算的作用得以发挥。传统计算几十年才能解决的数据问题,量子计算可能只需1秒就搞定。不仅是在计算速度层面,还有在材料、设备等方面的最优选择与最佳组合,这些问题经典计算无法解决,可量子计算统统都能搞定。这就使得量子计算不仅在人工智能,并且可以在金融、医疗、物流、网络安全、基因组学等多个领域发挥重大作用。 在这些领域中,许多都是焦点与风口,科技巨头们对此自然极为重视。包括谷歌、微软、英特尔、IBM、阿里巴巴和百度在内的企业纷纷在量子计算方面加以探索。 例如微软在2017年建立了拓扑量子位,可以让设备使用现存的更精细的量子位。微软量子团队主管托德·霍尔姆达尔认为,通过量子计算“有机会解决一系列此前无法解决的问题”,而想靠传统计算机来解决这些问题也许会耗尽“宇宙的生命”。 英特尔从2015年就开始与学术界的一些伙伴联合加速研发量子计算技术,到2017年成功测试了17量子比特超导计算芯片。在CES 2018举办期间,英特尔研发出了首个49量子比特的量子计算测试芯片。 阿里巴巴旗下的阿里云与中科院携手在2015年建立了“阿里巴巴量子计算实验室”,助攻多领域量子计算应用,如电商、人工智能、数据安全等。2018年,阿里云推出了有11个量子比特的量子计算云服务。 百度也于2018年成立量子计算研究所,主要研究量子信息理论和量子计算。这对其搜索引擎业务同样能起到推助作用。 这些巨头的主业与计算能力都有关联,更何况量子计算本身就代表着未来的趋势,一旦能够落地使用,将会使多个领域呈现颠覆式变化。如此一来,也就不难理解量子计算为何这么受欢迎了。 在不久的将来,如果还有人想继续从计算能力的指数增长中获益,传统计算已然无法依靠。因为以晶体管为基础的计算方式显然已经不再适合未来,量子计算就是下一个值得追逐的方向。不过量子计算出现的时间也不短了,为何近几年才开始加速?这种加速发展又会给人工智能领域带去何种转变呢? 三、量子计算发展,“强人工智能”会加速实现吗? 谷歌在此次研究成果中提到的“量子霸权”,最初是由美国加州理工学院的物理学家约翰·普瑞斯基尔提出的,大意是现在最强的超级计算机能够完成5到20个量子比特的量子计算机所做的事情,但当量子比特超过49个,量子计算机的能力就会将超级计算机远远甩在身后。 谷歌如今是否实现了“量子霸权”尚有争议,但我们应该清楚,照现在这种发展速度,量子霸权注定会有实现的一天,而且这天的到来应该不会太迟。因为英特尔交付的49量子比特的量子计算机芯片,IBM的能处理50量子比特的量子计算机都已经接近了“量子霸权”的标准。其他的一些研究成果虽未达到这个程度,但进步也是很快的。 量子计算的发展推动了多领域的进步,反之一些领域的发展也成了量子计算技术飞速发展的助力。近年来,人工智能领域无论是技术还是商用,都呈现出爆发式增长的态势。此外,已在加紧布局的5G使得网络传输与单位传输速率大幅提升。这些转变都增强了量子计算的能力,使其发挥出更大的作用,因而量子计算与这些领域相辅相成,共同进步。 在诸多领域中,人工智能与量子计算的关系尤为紧密,人工智能已被科技界与学术界公认为是量子计算的重要着力点。例如,微软就曾经用拓扑量子计算机将其AI助手“小娜”的算法训练时间从一个月缩短到一天。此外,量子计算中自动优化的功能可自行修正人工智能数据系统中的错误,并不断处理新数据。 当前,AI处于“弱人工智能”阶段,但如果不断加入量子计算,那么那种传说中的有独立意志、情感认知能力的“强人工智能”或许会提早到来。因为量子计算不仅具备强大的数据处理能力,更有自我学习和修正的能力。 有观点认为,将黑猩猩置于人类的语言环境下使其进行学习,训练足够长的时间,也可以使黑猩猩学会人类语言。黑猩猩尚能训练到如此程度,更何况是集人类智慧大成的人工智能与量子计算。经过这种强强联合,人工智能一定会比人类更聪明、更有能力。同理,量子计算会对更多领域产生本质层面的颠覆,甚至会涉及到国与国之间的科技方面的竞争。也许在未来某天,我们关于科技的那些最激进的想象都能实现,或者比我们想象中的还要让我们惊讶。 当然想要看到这一天还要继续等待,目前量子计算尚未普及,而且巨头之间关于这一领域也会有激烈的竞争。在这一过程中与之相关的领域会如何发展,巨头之间竞争结果如何,还有待时间的检验。 原文章作者:一点资讯,转载或内容合作请点击 转载说明 ,违规转载法律必究。寻求报道,请 点击这里 。
    发表于2020-1-10
    最后回复 谷秋阳 2020-1-10 01:27
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  • 谷歌打出量子计算的 hello world,他们到底在谦虚什么?
    谷歌一小步,量子计算…… 当地时间 10 月 23 日,谷歌在《自然》(Nature)上发布论文,再次向外界证明公司团队已经通过实验实现「量子优越性」(Quantum Supremacy,此前习惯称作「量子霸权」)。 之所以说再次,是因为一个月之前,谷歌曾经和 NASA 联合在网上泄露类似的实验成果,声称取得了「量子优越性」。消息曝光,各界反响不一。论文中,谷歌设计了一个实验问题,用其团队的 53 量子计算机破解只需要 200 秒,而用传统计算机则需要一万年——这也是「优越性」之所在。 耐人寻味的是,另一家在量子计算领域投入力度很大的巨头,IBM 在三天前公司曾经发布公开信,驳斥谷歌的论文「带偏舆论」,甚至将「量子霸权」这个用法本身也进行了质疑。谷歌并未回应,直到昨天。 谷歌 CEO 桑达尔·皮查伊 也在当天发布 Bolg,表达对公司量子计算团队取得成绩的欣喜。皮查伊称团队算是实现了量子计算的「hello world」时刻。 10 月 24 日,谷歌量子团队的三位科学家 Yu Chen、Andrew Dunsworth 和 Anthony Megrant 接受了极客公园(id: geekpark)的采访,向媒体解释了其实验的细节,以及其后的发展和应用可能性。 「优越性」何来 Quantum Supremacy,这个词汇来自 John Preskill 教授,指的是在某些任务上,量子计算机相比传统架构计算机在计算能力上有着无可比拟的优势。Supremacy 本意指的是「至高无上」或者 「至尊」,翻译成「霸权」并无不可。另外,正如皮查伊在接受采访时曾经表示,「量子霸权」这个词本身是一个表现「技术的艺术之美」的词汇,并无更多延伸。IBM 曾经建议用新词汇 Quantum Advantage 来代替前者,显然谷歌听劝了,工作人员一直强调将 Supremacy 翻译成「优越性」更合适。 根据论文,谷歌团队设计了一个实验,令其量子计算机 Sycamore 描述一个量子版本随意数字产生器所创造的不同结果的可能性。团队通过随机动作让 53 个量子比特通过电路,后者产生 53 位比特流(digit string),共产生 2 的 53 次方组合可能。由于这个产出无法被计算,所以是随机的。通过对电路进行 100 万次采样,Sycamore 能够计算出其随意数出现的可能性。 事实上这段文字来自《自然》杂志,如果你没法看懂,也没有太大关系。极客公园尝试让谷歌团队的三位科学家用简单的比喻,来向普通人解释这个实验,他们也表示无能为力。「简单的要点就是,如此超强的算力和新型算法,是第一次出现。」其中一位科学家在采访中说到。 该任务使用谷歌的可编程超导处理器能够只需要用 200 秒时间即可完成任务,而如果使用传统架构计算机,即便是排名世界第一的超级计算机 Summit(美国能源部橡树岭国家实验室)也需要 1 万年这个理论可行实际不可操作的时间才能完成,这种「完胜」不管是叫「霸权」,还是叫「优势」,区别其实不大。 当然对手 IBM 指出,谷歌对传统超算需要 1 万年时间的估计有误,如果使用 IBM 的方式,使用传统超算完成相同任务只需要 60 小时,这还是在软硬件有升级空间的情况下,所以 1 万年的说法站不住脚,「霸权」不够,只能算「优势」。 当然,不管是「霸权」还是优势,谷歌团队所做的努力在量子计算领域依然有里程碑意义,几位科学家将其和莱特兄弟当年的试飞相提并论——重要的不是飞了多久,而是飞起来这件事意义更大。莱特兄弟在 19 世纪末试飞了第一架飞机,可是直到几十年后,人们才开始真正开始使用飞机作为乘用工具。从目前来看,量子计算可能也需要花费这么长时间。 优势所向 谷歌团队此次的论文,是否代表我们已经进入了量子时代?答案估计是否定的,毕竟,谷歌团队的实验主要是为了证明「量子优越性」这个概念本身,也就是说实验本身是为了实验而实验,目前并不能解决现实中的问题。业内普遍人为,要达到类似目前传统计算机的通用计算形式,量子计算至少需要能控制 100 万量子比特。挑战在于,量子比特不像比特那样容易控制,维持其较脆弱的状态相当难,同时也要控制量子比特增加带来的「噪音」问题。 「可以增加(量子计算硬件)规模,但是非常难。」谷歌量子计算团队硬件主管 Yu Chen 在采访中说到。 所以,这个能描述随机数字出现可能性的量子计算实验,到底能做什么?答案是,可以检测随机数字是否真的随机。这段看起来很拗口的表述并非哗众取宠,随机数对于彩票和加密等领域来说非常重要,这也是为什么人们人为量子计算将会给加密领域带来很大影响——此前被人为无法用算力破解的密码组合,对于量子计算来说已经有破解的可能。 「不过谷歌内部其实已经有团队在研究『后量子时代』的加密方法。」谷歌工作人员透露。 谷歌科学家透露,通过量子计算人们能更好的了解分子和原子的运行方式,所以人们有可能在未来使用这种计算方式,研发出更好的药物、更环保的塑料以及所有人最急切需要的——更好的电池。当然,这一切都需要达到「百万量子比特」阶段。 在桑达尔·皮查伊发布的 Blog 中,他引用天才又调皮的费曼博士对量子力学的评价:「如果你认为自己懂了量子力学,那你其实不懂量子力学。」从这个角度来看,量子计算与其说是科学,毋宁说更像宗教。功夫巨星李小龙曾经说过,截拳道之于武学,就像指向月亮的手指,重要的不是手指,而是月亮。 很显然,月亮并不需要「霸权」,就目前而言,只有谁指的稍微更准确一些而已。 本文作者:靖宇 责任编辑:卧虫 图片来源:谷歌官网 原文章作者:极客公园,转载或内容合作请点击 转载说明 ,违规转载法律必究。寻求报道,请 点击这里 。
    发表于2020-1-10
    最后回复 皋然淋 2020-1-10 01:01
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  • 量子计算:疯狂赛道上四大巨头如何应战
    文|锌刻度特约记者 麦柯 编辑|潘娟 近日,在AWS re:Invent全球大会上,亚马逊官宣AWS三箭齐发量子计算组合拳:Braket、AWS量子计算中心和量子解决方案实验室。 随着亚马逊的强势入局,加上此前鼓吹量子霸权的谷歌、起步最早的IBM、暗自发力的微软,这场关于量子计算的巨人战争正式打响。 看似入局新人,实则有备而来 从最近的情况看,亚马逊的切入点还是比较务实的。因为量子计算还是处于初级阶段。因此,企业级应用尚未形成,而亚马逊希望借助Braket帮企业客户开始学习和试验量子计算,通过比较不同量子技术的开发、仿真和测试环境,评估适合自身发展的演化路径。 一直以来,AWS提供着从磁盘存储到卫星控制天线等 160多种服务,这次亚马逊选择了非自建而是将量子计算机访问放入其云服务的范围,让客户通过AWS就可以访问合作伙伴的量子计算系统。 Braket,名称来自量子力学的狄拉克符号——“bra-ket”,用来描述量子力学状态。它让客户可以自行构建量子算法和基本应用程序,然后在AWS上进行模拟测试。 目前,亚马逊的合作伙伴展示了三种不同的量子处理器方法,它们是基于量子比特(qubit)设备构建的,量子比特将数据编码成量子力学效应。其中,旧金山湾区的Rigetti 使用了与 IBM 和谷歌相同的超导芯片;加拿大的D-Wave使用类似方法来使处理器进行量子退火(quantum annealing);马里兰大学的衍生企业 IonQ 使用激光控制的离子阱(Ion trap)装置。亚马逊表示,该服务预计2020年向所有企业客户推出。 亚马逊进军量子计算,迅速得到了合作伙伴的积极反馈。波音公司表示,正在从事与基础材料、系统优化、安全通信等方面切入量子计算研究,希望借助颠覆性的量子计算、传感和网络技术,解决航空航天行业遇到的挑战,提升产品和服务。因此,在发展的过程中,特别期待与AWS协作。 应该说,从一开始,亚马逊就在搭建产学研一条龙服务。 而把“AWS量子计算中心”实验室建在加州理工旁边,亚马逊的初衷也是希望汇集人才,促进科学和工业的创新。 尤其是在传统计算机无法企及的领域,量子计算很可能在储能、化工、材料、药物、工艺优化和机器学习等领域发挥作用。 一边是高校,一边是企业,亚马逊的桥梁纽带作用定位明确,并且着力打造量子解决方案实验室,将计划把研讨会与头脑风暴相结合,帮助客户从业务挑战倒推,逐步地、有效地使用量子计算机,进而开始开发自己的量子计算策略,建立内部的专业知识,最终部署量子应用。 目前,合作伙伴网络(APN)成员包括:1Qbit、Rahko、Rigetti、QCWare、QSimulate、Xanadu和Zapata。 作为入局的新人,亚马逊量子计算的“三驾马车”布局算是合理,显然经过了深思熟虑。 这时回头看看其他三强的表现,我们或许可以一窥量子领域的现状。AWS副总裁比尔瓦斯表示,亚马逊开展量子计算研究大概四年时间,而其他三强(微软、IBM、谷歌)都在八年以上。微软则声明自家的技术将更具实用性。 在云计算领域,微软快了一步 大概是2016年开始,IBM就已经提供了访问其量子硬件的网络渠道,谷歌也宣布不久后将开启类似服务。上述两强在原型量子处理器方面的研究处于前沿地位,并与大众汽车、摩根大通等签订了合作协议,共同开展量子计算在电动汽车电池开发和金融市场建模方面的研究。 在云计算领域,亚马逊和微软两家占据主导地位。两家公司去年总共占据了云市场的60%。其中,亚马逊的份额遥遥领先于微软(据Canalys 2018年的数据,31.7% vs 16.8%)。不过,近期微软刚刚从美国国防部手里抢到了100亿美元云计算大单,这令亚马逊非常恼火。 而就在上个月的Ignite 2019上,微软发布了Azure Quantum量子服务,其中包括量子解决方案,量子软件和量子硬件。Azure Quantum是一个完整的开放式云生态系统,它将使量子计算组织获益。 微软推出量子计算云服务Azure Quantum 微软正在与1QBit、霍尼韦尔、IonQ和QCI合作,提供各种量子解决方案、软件和硬件。其实早在2017年,微软首次发布了量子开发套件(Quantum Development Kit)的首个公开预览版,还发布了Q#编程语言、量子计算模拟器和其他资源。 在Build 2018上,微软宣布开放其Q#编译器和量子开发工具包中的量子模拟器的源代码的计划。 今年年初,微软宣布推出微软量子网络(Microsoft Quantum Network),这是一个由个人和组织共同致力于推动量子计算的全球社区。 微软量子网络成员将与微软合作,以学习、研究和启动量子计算应用程序和硬件,并可以访问量子开发套件,成员还享有访问量子开发工具包、重要研究和专家、独家访问Azure服务以及参加量子编程和算法开发研讨会的权利。 与谷歌的“量子霸权”不同,微软花数年研究名为“拓扑量子位”(topological qubit)的技术,希望为量子计算机夯实基础。微软量子计算软件部门总经理克里斯塔·斯沃尔表示,在花了五年时间搞清楚拓扑量子比特所需的复杂硬件后,微软近乎准备好将它们投入使用。 结果,微软在量子计算的抢跑,刺激了亚马逊,后者立刻表态迎战。正因为亚马逊和微软都没有自己的量子硬件,反而确定了他们独立第三方的灵活运行模式。不过,从长远角度说,亚马逊还是会推出自己的量子处理器。 谷歌与IBM神仙打架 说起谷歌,其凭在《Nature》“量子霸权”雄文,量子计算200秒=地球最强超算1万年,震惊了世界。连总统女儿伊万卡都在推特上点赞。对此,谷歌CEO 桑达尔·皮查伊在接受《MIT科技评论》时激动地说,量子霸权就像飞机被发明,火箭上太空,足以载入史册。 皮查伊回顾道:2006年,谷歌科学家Hartmut Neven开始研究用量子计算为机器学习加速,并催生了谷歌AI量子团队。 CES上,IBM把整个量子计算系统集成到一个玻璃盒中,作为能独立工作的综合设备展出 2014年,美国物理学会院士约翰马迪尼斯加入了谷歌,担任谷歌量子硬件首席科学家,领导构建量子计算机的工作。 2016年,量子计算理论首席科学家Sergio Boixo在Nature Communications上发表了相关论文,最终聚焦了量子霸权的计算任务上来。 量子计算理论首席科学家Sergio Boixo 2018年10月,因为加州大火,谷歌圣克拉拉实验室被迫关闭,一众被休假的科学家,反而在量子霸权上实现了思维跃迁。 另据《金融时报》报道,谷歌去年跟NASA立下flag:今年实现量子霸权,让53位的量子计算机的算力秒杀传统计算机。双方合作用的量子芯片叫Bristlecone,有72个量子比特。Bristlecone必须把超导电路维持在绝对零度附近,所以没法搬离谷歌的实验室,NASA研究人员只能通过谷歌云API远程连接芯片。 按照约定,双方2019年初在NASA最强的超级计算机Pleiades上对运行仿真所需的软件进行编码,并在今年7月,比较量子电路仿真和谷歌量子计算机硬件的结果。 虽然,谷歌和NASA一直持乐观态度,但业界并不看好。阿里巴巴数据基础设施和搜索技术部门认为要实现量子霸权可能需要错误率更低的量子芯片。 南加州大学量子信息科学与技术中心主任丹尼尔里达在接受《MIT科技评论》时称,量子霸权似乎还需要其他方式抑制错误。 虽然同行众说纷纭,但是如果评论通过,就可以弹冠相庆。此前,NASA官网曾爆料草稿乌龙事件,但最后论文登上《Nature》,似乎宣告了量子计算的新时代。 于是冷眼旁观的IBM坐不住了,直接发文怒怼谷歌“误导大众”。蓝色巨人认为,谷歌的量子霸权说法是有缺陷的。因为其在并没有充分利用超级计算机的全部能力的情况下进行竞争的。 IBM认为,谷歌调整了baseline,并涉及证明一组数字是否随机分布。论文中所谓量子计算机的处理器Sycamore(梧桐)只需200秒就解决了超算需要1万年的问题(相当于18亿倍)。 而实际上,安装在橡树岭国家实验室的最先进的200-petaflop IBM超级计算机可以在两天半解决战斗,虽然没有谷歌快,但差距没有一万年那么久。所以,IBM认为谷歌的量子霸权纯粹是在忽悠。 对此,谷歌表示不予置评。 必争的赛道也是豪赌的未来 200秒与2.5天,相差1080倍。这成功引起了业界乃至公众对于量子霸权的兴趣。 但在媒体吹爆谷歌里程碑意义的同时,也必须看到,从去年特朗普签署了《国家量子倡议法案》,在成立科技政策办公室(OSTP)的同时,也宣布将在未来五年拨款12亿美元支持量子计算的研发。 响应国家号召,谷歌、IBM、微软、亚马逊等科技巨头纷纷加入战局。最近研究显示,风投已经向探索量子计算的初创企业投资了超过4.5亿美元。 当量子计算成为美国的国家战略,那么未来的全球竞争将会是业界新的主线。据《南华早报》报道,人类大脑已知的这个最微小的领域对国家安全、商务、医学、武器以及与计算机和网络相关的几乎一切事物都有重大影响。 这是因为量子计算在速度和功率方面有望比现有最大超级计算机还要高出多个数量级。因此,美国、欧盟和中国都在激烈争夺这个高科技“必杀技”。 可是,美国政府并不乐意把这一切交给随心所欲的企业去做。至少,联邦政府正在实施两项计划,精简和协调量子计算及其他与量子相关的私人与公立研究项目。这些计划旨在制定国家战略,确保美国维护技术领域的霸主地位。 中国也在量子领域不断寻求突破。按照中国的“十三五”规划纲要的要求,量子计算机已被列入科技创新2030重大项目。其中,中国在国家级量子实验室上投入了4亿美元,近年来获得的量子技术专利几乎是美国的两倍。 不得不说,量子计算正在成为兵家必争之地。然而,比起传统的图灵机、冯诺伊曼架构以及经典计算,量子力学中的量子纠缠曾经让爱因斯坦发出“鬼魅般的超距作用”的慨叹。 而当加速旋转的量子比特登堂入室,成为庞然大物——量子计算机,人类也见证了量子计算快到极致、加密破译的疯狂。 或许量子霸权的意义大于内容,在解决容错、纠错等噪声难题任重道远,但是它让业界进入了一片新天地。 澳大利亚悉尼新南威尔士大学的量子物理学家米歇尔西蒙斯说,“看起来谷歌给了我们首个量子加速在真实世界中是可行的实验证明,”也许这会吸引更多的计算机科学家和工程师到量子计算领域来,从而使该领域获益。 原文章作者:一点资讯,转载或内容合作请点击 转载说明 ,违规转载法律必究。寻求报道,请 点击这里 。
    发表于2020-1-10
    最后回复 盯袈 2020-1-10 00:31
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  • 从整车OTA到量子计算、机器人物流,福特2020 CES展示智慧城市构想
    除了备受瞩目的智能汽车Mustang Mach-E,福特还将展示福特研发的一套先进软件——城市智慧平台,通过利用停车、通勤、交通、安全和人口普查数据,福特城市智慧平台可以将整个城市的交通系统可视化。从智能汽车到智慧城市,福特表示这是站在更高的层面上,思考人与所处的城市环境的和谐共生。 国际消费类电子展(CES)即将在美国拉斯维加斯开展,车企再次成为CES的主角。本土出战的福特今年通过实车展示和互动体验等多种方式,展现福特实现“智能汽车服务智能世界”的前瞻技术。福特表示从智能汽车制造着眼于推动智能世界。 福特Mustang Mach-E:福特迈入未来智能汽车世界第一步 福特在去年11月份发布的福特全新纯电动SUV Mustang Mach-E被福特称为智能汽车的雏形,它基于全新的福特模块化电动车平台打造,其搭载了SYNC 4系统和整车OTA技术,这是福特的一大进步,也是未来智能汽车的“标配”。 *未来智能汽车的雏形-Mustang Mach-E SYNC 4是福特最新一代车载信息娱乐系统,可适配介于8英寸至15.5英寸之间的高清触屏,采用了全新设计的界面交互设计;同时拥有更加强大的计算能力与机器学习能力,可以处理更多复杂的任务,而与云平台的连接和配合机器学习能力,能使SYNC 4将“越用越好用”;SYNC 4系统还实现了车机与智能手机的无线互联投射,支持苹果CarPlay和Android Auto。 *Mustang Mach-E搭载SYNC 4 系统 整车OTA技术与全新SYNC 4的加持,使Mustang Mach-E真正迈入未来智能汽车的门槛。 这款车的推出被称为福特打开未来智能汽车之门的钥匙。 Mustang Mach-E的整车OTA技术,在车内实现几乎所有汽车电子模块的远程软件升级。 通过这一技术福特可以向消费者不断推送新功能,而消费者可以通过这一领先行业的新技术,对车辆进行简单、快速的无线升级,从而减少维修次数,延长使用寿命。 对于OTA技术,福特表示将最大程度降低整车OTA对车主日常驾驶的影响,在新版本更新完毕之前,当前软件可以持续运行,不会影响正常的驾车操作。 这也是对于像蔚来因升级在长安街趴窝的现象。 福特表示,从2020年起,将开始在美国大部分全新车型上配置先进的整车OTA技术,这在美系车型之外,除了特斯拉,福特走在了前面。 *Mustang Mach-E将搭载整车OTA技术 福特量子计算:每年为车主节省出55000小时的拥堵时间 而除了备受瞩目的智能汽车Mustang Mach-E,福特还将展示福特研发的一套先进软件——城市智慧平台(City Insights Platform),通过利用停车、通勤、交通、安全和人口普查数据,福特城市智慧平台可以将整个城市的交通系统可视化,从而帮助管理者更轻松地了解城市的交通情况,在各项措施实际应用之前探索各种解决方案,从而实现“最优解”。 *福特城市智慧平台将交通系统可视化 通过与美国密歇根州安娜堡市当地政府有关部门的合作,福特城市智慧平台已经帮助安娜堡市政府解决了包括停车位的设置、设置合理的警示牌避免行人交通安全事故、以及将当地的小巷整合到整个城市交通系统中。 未来,福特将计划在美国六个城市应用该平台,包括安娜堡、奥斯汀、印第安纳波利斯、匹兹堡、底特律等。 而除此之外,从2018年开始,福特与微软合作,通过采用量子计算启发的算法,测试了多种不同的交通出行场景,模拟多达5,000辆车在繁忙路段行驶的场景,当每个车辆可使用10种不同的路线选择时,所有车辆同时请求穿越大城市繁忙路段的最快路线推荐。在20秒内,统筹优化的路线建议被传递给每辆车,从而使整体拥堵减少73%。同时,平均通勤时间也减少了8%每年因拥堵而节省的时间减少了超过55,000小时。 从智能汽车到智慧城市,福特表示这是站在更高的层面上,思考人与所处的城市环境的和谐共生。随着城市规模的不断扩大,公交车、货运车、非机动车、汽车、行人......以越来越多的形式参与到我们城市的交通网络中,同时又互相影响。在福特所设想的未来世界中,自动驾驶汽车只是智能世界的一部分,而如果要在未来持续领先,仅仅只考虑单纯的自动驾驶汽车是远远不够的。 *福特与微软合作运用量子算法有效减少73%的城市交通拥堵 福特自动驾驶业务:2021年,实现L4级别自动驾驶及“最后一公里”物流服务 在自动驾驶方面,福特展出了用于测试Co-Pilot360智行驾驶辅助系统功能的最新功能的驾驶员模拟器,这款模拟器采用了AI算法和机器学习,能从驾驶场景和规则的积累中学习,帮助增强Co-Pilot360功能的算法。福特开发人员在模拟器内的每次模拟,都将有助于增强未来应用在量产功能上的算法。这样,测试人员可以在更短的时间内进行更多的测试场景。 与采用供应商整体解决方案的厂商不同,福特的Co-Pilot360的软件和算法模型由福特全球研发团队开发,与整车硬件深度融合,并在各地市场进行更加本土化的调校。 这款模拟器,由福特位于以色列的研发中心主导开发,且将应用到未来的自动驾驶测试中。 目前,福特量产车上搭载的Co-Pilot360系统已经配备L2级别自动驾驶的功能,包括APA2一键泊车辅助、ACC全速自适应巡航控制系统和LC智能领航辅助系统。在实现L4全自动驾驶之前,Co-Pilot360智行驾驶辅助系统的功能将逐步进化升级,成为迈向自动驾驶的必由之路。 目前福特第三代自动驾驶测试车已经在全美6大城市运行测试,而自动驾驶的商业服务试点也在三大城市落地。 福特已经宣布将在2021年推出首款L4级别自动驾驶量产车用于网约车和物流领域。而福特也已经与沃尔玛、达美乐披萨等合作伙伴一道,探索自动驾驶车辆在运送服务的应用。 而在快递行业,目前仍未解决“最后一公里”的问题,需要快递小哥挨家挨户送货上门。而对于即将在2021年推出L4级自动驾驶量产车的福特来说,会考虑的更多。 *Digit能折叠起来存储到无人驾驶物流车中 从无人驾驶运货车到消费者的家门口的这段距离,就是福特机器人Digit发挥作用的舞台。在今年CES上,福特展示了一款机器人-Digit,这是由Agility Robotics设计和制造的两足机器人,不仅可以模仿人的外表,而且也可以像人一样走路。 Digit独特的设计能使其能够紧密折叠起来,以便在自动驾驶汽车的后部轻松存储。一旦无人驾驶汽车到达目的地,就可以部署Digit来从车辆中抓取包裹,并执行交付过程的最后一步,这种场景就犹如科幻电影中设想的那样。 *机器人送货犹如科幻电影里的场景 在本次CES上,福特用其丰厚的创新科技底蕴,描绘了一个更加可实现的未来智能世界蓝图,这些设想并未停留在PPT或者新闻稿上,而是采取一个又一个的实践,不断朝着这个伟大的目标前进。让消费者相信,这个坚持先锋与创新精神的百年福特将为人类打造一个更美好的未来。 原文章作者:一点资讯,转载或内容合作请点击 转载说明 ,违规转载法律必究。寻求报道,请 点击这里 。
    发表于2020-1-9
    最后回复 汝拼旖 2020-1-9 23:44
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  • 量子计算将如何影响自动驾驶汽车
    天下武功,无坚不破;唯快不破。同样的计算任务,3分20秒与1万年的差距 Quantum supremacy成功了……吗? 所谓的Quantum supremacy,可以理解为量子优势,也有人翻译为量子霸权,一般指的是量子计算在某一个问题上,可以解决经典计算机不能解决的问题或者是比经典计算机有显著的加速(一般是指数加速)。 说得再直白点就是它拥有秒杀所有传统计算机的计算能力。 最近有消息称,通过谷歌研究人员的努力,量子霸权已经成为现实。然而,并不是所有人都认为谷歌的成果意味着可以开始挥舞量子至高无上的旗帜。 这并不是说其54量子位的Sycamore处理器不厉害,只是,许多人会觉得为时过早,且极具争议。这可能只是为实现可行的量子计算提供的另一个途径。 我们先来看看关于量子计算机的争论有哪些,然后再来看看霸权的主张如何成立。此外,量子计算机将如何影响真正的自动驾驶汽车的出现,这也是值得思考的重点。 量子计算 直到现在,我们的传统计算机基本上仍采用与该领域出现之初相同的硬件架构。 当然,硬件已经变得更快、更小、成本更低,但是,底层的设计原则和操作方法依旧没变。我们通常称其为经典计算,你也可以把硬件称为图灵机或冯·诺依曼结构。 复习了最基本的计算机知识,现在就该让爱因斯坦登场了。 在宇宙和物质的原子和亚原子层面上,有些方面对人类来说似乎有些神秘,普通物理学很难解释。因此,我们有了一个新研究领域——量子力学。 而量子力学提供的一些理论确实解释了在粒子和亚粒子水平上发生的不寻常行为。 例如,当粒子之间相距较远时,它们似乎可以以某种方式相互连接,但却没有明显的理由说明为什么不同的粒子之间能够相互连接。一般来说,这被称为量子纠缠。 爱因斯坦曾说过这种令人惊讶的纠缠是“鬼魅般的超距作用”,并为如何完美地破解这种奇怪的现象而苦恼。 不论你对上述这种相互矛盾的理论是否感兴趣,现象本身就在那里,因此我们也可以利用它。 对于计算机,人们认为可以利用量子方法来构造比特和字节,即内存组件,并有可能极大地提高计算机的内存能力。又由于这会是一种与传统计算机不同的构造,因此被称为量子计算,单位是“qubit”(量子位,除了处于“ 0” 态或“ 1” 态外,还可处于叠加态)。 量子位有点类似于二进位制信息单位比特,只不过被加速了。因此它们本质上要更快,比传统计算机快得多。 另一个与传统计算机出现早期的相似之处是,现阶段建造一台量子计算机非常昂贵、体积也比较大,还需要大量的冷却,而且它只有少量的量子位。 Homeland Security Research预测:到2024年,北美将成为全球量子计算的最大市场,市场份额占比39%;其次是亚太地区,占比30% 当然,电脑太大、笨重不是问题,曾经占用整个房间的传统计算机如今也变成了可随身携带的移动设备,性能也提高了不知多少倍。因此,量子计算机的全部潜力显然还没开发出来。 我们有理由假设量子计算机最终会变得更小、更强大、成本更低等等。尽管要实现这一目标还需要很多年,甚至几十年的时间(如果它能够实现的话)。 看到这里也许有人会问,量子计算机能做什么经典计算机做不到的事情? 大多数人认为没有密钥加密是不可破解的,只不过当今的大多数加密算法都依赖于这样一种优势,即破解加密需要大量的计算能力,因此用于破解计算的成本太大或几乎难以处理。 如果最快的传统电脑需要1万年才能破解你的加密文件,你当然可以认为所有的加密技术都是不可破解的。 但1万年只是个数字,它并非是无限的。从理论上讲,因为量子计算机在计算方面会比传统计算机快得多,因此,根据使用的加密类型和量子计算机的大小或能力,破解一个加密文件所需要的时间会缩短到几个月、几天,甚至是几分钟。 这在现在就有其危险性。这就意味着有人可以把加密文件一直私自留存着,然后等到量子计算成熟后将其破解,以此来获取早年不为人知的秘密。 另一方面,我们可以利用传统计算机来实现更强的加密,并利用量子计算机来制定更严格的加密方案。 但不可否认,不论最后看到的是硬币的哪一面,量子计算作为最热门的趋势领域之一,必将继续大张旗鼓地发展下去。 速度极快是我们能确定量子计算机能做到的事情,但也许还有很多我们不曾用传统计算机尝试解决的、或者想都想不到的情况是它能办到的。 能帮助人类解决问题这点很好,可同时量子计算也有可能把事情搞砸,让后果更严重,这就引出了量子霸权的话题。 相信量子计算机的人会说,总有一天,这种机器将取代经典计算机,而当那一天来临时,量子计算机将成为至高无上的存在,这就是“量子优势/霸权”口号的由来。 谷歌声称,他们最近的努力达到了量子至上的目标。他们用实验量子计算机完成指定任务只用了3分20秒,而对于一台传统计算机来说,这需要1万年的时间。 其他人不信,他们断言一台传统的计算机可以在2~3天内完成同样的任务。 D-Wave公司号称其生产的D-Wave是世界上第一台量子计算机,但该设备只能用于特定的计算 可以想象,站在量子阵营的人有着举起量子霸权旗帜的强烈愿望;站在对面的人则认为,做出这样一个大胆的宣言操之过急。 至少在现在,传统的计算机能解决无数问题,而这些问题还不能被仍处于研发模式的量子计算机解决。从这个角度出发,当量子的能力还远远不如日常使用的电子设备时,说它是至高无上的显然不合适。 说了这么多,让我们把注意力转向真正的自动驾驶汽车,以及它们将如何受到量子计算机的影响。 需要注意的一点是,这里所指的自动驾驶汽车是那种完全由AI操控、不需要人类介入的车辆,也就是要达到L4或L5的水平。 自动驾驶汽车和量子计算机 曾经对L5自动驾驶汽车信心满满的苹果公司联合创始人史蒂夫·沃兹尼亚克(Steve Wozniak)有些动摇,他在10月的一次活动上更正了自己的想法,说“这太难实现了,在我有生之年估计是悬了”。 而想要实现完全自动驾驶,量子计算机能起到极大帮助。 不过,我们先不考虑量子计算机变得足够小、足够便宜,然后把它作为车载计算机处理方式应用到汽车上的情况。毕竟,这里我们太遥远。 这并不意味着量子计算机就与自动驾驶汽车扯不上关系。 自动驾驶汽车将拥有OTA(空中下载)技术,从云端获取机载AI系统更新,并将自动驾驶汽车收集的数据传送回去。 正是在云计算中,量子计算机的超高速运转能力就凸显出来,成为协助自动驾驶汽车的有力帮手。更重要的是,这可不是什么遥远的畅想,当下已经有基于云计算的量子计算机资源可用,相关研究人员正在网络环境下进行测试。 只不过,现在的量子计算还处于早期版本,错误率很高。如何处理和减少量子位的系统错误率(通常被称为量子噪声问题)一直是研究的焦点。 总的来说,云量子计算机可以用无数种方式协助自动驾驶汽车。 例如,我们知道自动驾驶汽车上的AI系统可以根据收集的道路数据分析,不时进行更新;接下来,通过机器学习(ML)和深度学习(DL)的形式,AI系统在云计算中得到增强、在模拟道路数据上进行测试;然后当一切准备就绪时,就会将其推送给自动驾驶汽车。 ML/DL在云端的计算工作量可能非常大,对于经典计算机来说,会耗费大量的计算周期,运营成本会很高。从车辆的角度来说,这意味着机载AI系统获得更新需要时间。 换成量子计算机会怎么样? 天下武功,无坚不破,唯快不破。在云端用量子计算机参与AI增强任务的话,其巨大的速度优势或许能够生成一种经过修正的AI,进而更快地推送给整个自动驾驶车队。 话又说回来,好像量子计算机没有做出什么新事情,但不可否认,我们可以利用它的速度作为自动驾驶领域进一步发展的一部分。 在云中使用量子计算机的另一个潜力是让它进行汽车交通调度和交通管理。 一些人认为,一旦自动驾驶汽车流行起来,它们就可以相互配合,以减少交通拥堵。而除了通过V2V(车对车)和V2I(车对基础设施)进行电子通信外,它们还可能与一个“主”交通管理系统进行交互,该系统将试图使成千上万辆汽车的流量保持平衡。 进行流量管理的计算工作量可能相当大,因此云量子计算机就能发挥其作用。量子计算机的车载AI可以在云中咨询,得到一个额外的“意见”。 至于想要单独依靠量子计算机对车辆进行远程操控,这个想法可能不太行。无论是让人类远程驾驶还是量子计算机进行同样的操作,涉及乘客的远程相关风险对自动驾驶汽车的安全来说都不是好兆头。 同时,不要误以为量子计算就是万灵药。专注自动驾驶技术的企业和那些利用量子云能力的公司在使用量子计算机时应该像使用常规计算机一样严谨,有了速度优势就偷工减料,推送大量没必要的信息不可取。 结论 量子计算机将是计算能力组合的重要补充,但量子计算领域仍处于起步阶段,因此没必要早早叫嚣量子技术的“霸权”。 传统计算机没有被这么宣传过,可它对人类日常生活习惯的改变也起到了举足轻重的作用。(文章&图片来源:Forbes,作者:Lance Eliot) 原文章作者:一点资讯,转载或内容合作请点击 转载说明 ,违规转载法律必究。寻求报道,请 点击这里 。
    发表于2020-1-9
    最后回复 廓饪 2020-1-9 23:23
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  • 量子计算商业时代,三年后到来?
    曾经遥不可及的量子计算,落地的脚步越来越近。 不久前,IBM全球副总裁兼IBM东京研究院院长森本典繁(Norishige Morimoto)在中国台北举行的IBM Think峰会开幕上表示,公司准备在未来三到五年内将量子计算机商业化。 紧接着,6月28日,华为昆仑量子计算机一体机原型机曝光,可实现全振幅模拟40量子比特,单振幅模拟最大144量子比特,华为同时还提供量子变成框架及图形用户界面,华为的最终目标是量产量子计算机。量子计算时代真的要来了吗?量子计算从实验室到落地应用还有哪些障碍? 量子计算还处于基础阶段 有人说,量子计算是一场“烧钱”的竞技赛,没钱根本玩不起。为什么烧钱又遥远的量子计算机被如此关注,且业界巨头纷纷不吝“钱”投入到这场竞技赛中? 世界知名量子计算科学家、密西根大学终身教授、阿里云量子技术首席科学家施尧耘认为,相比传统计算机,量子计算机的最大区别在于:传统计算机只能按照时间顺序一个个地解决问题,而量子计算机却可以同时解决多个问题。传统计算机使用的运算规则是二进制,用0和1记录信息状态。但量子计算机由量子状态来描述信息,根据量子的特性它可以同时表示多种状态,并同时进行叠加运算,因而拥有更快速的运算方式。 “目前可以看到的量子计算机应用有两类:一类是模拟量子系统,在材料科学、量子化学、药物发现等领域人们需要用大量的计算资源来模拟量子系统,量子计算机用来做这样的计算最自然最直接;第二类是用于助力现在互联网公司都需要做的计算,比如机器学习的提速、基于量子硬件的机器学习算法、加速优化算法和提高优化效果等。”施尧耘说。 尽管量子计算机“看上去很美”,但是量子计算机却很脆弱。“最大的硬伤是它需要在特定的低温环境下运行,容易受到温度变化、电气波动或物理震动的干扰。低温问题解决不了的话,就难以民用,甚至也不能保证他们做出的是量子计算机。”一位不愿意透露姓名的业内人士说,“个人觉得这东西几十年后会成为科学怪人那种东西,投入巨资、技术含量极高但是没啥用。” 英特尔公司高级副总裁、CTO兼英特尔研究院院长Michael C.Mayberry此前曾表示:“量子计算可以解决一些现在无法解决的问题,但不会取代经典的CPU,而量子计算要想大规模商用还需解决4大问题,一是量子纠错,量子位也不完美,如何纠错还无法解决。二是如何在本地控制量子位,而不是通过长长的线缆遥控。三是如何把这些量子位放到一个物理系统中。四是量子位之间如何连接。量子计算确实还未成熟。” 而施尧耘认为,关于量子计算机未来挑战很多。其中的两个重点一是如何防止量子信息丢失及提高量子操作的精确度。现在大家只关注比特数是很不专业的,如果不把精度提上去,比特越多,整个芯片越垃圾。理解噪音来源、优化比特和门操作方案,进而提高精度,才是根本问题。另外一个挑战是低温电子学。控制量子比特的逻辑目前放在制冷机外面。目前,芯片只有几个、十几个比特,把导线通到里面问题不大。但是如果有几百、几千个比特,那就很难给众多的导线降温,把控制电路放在制冷机里的工作是很有挑战的前沿问题。 就像条条道路通罗马,但究竟哪一条才是通往罗马最便捷的路尚未有答案一样,目前整个量子计算领域还处于很基础的阶段,相当于经典计算历史上寻找晶体管、电子管的那个时代,哪一个物理载体是最终实现量子计算大规模计算的技术还不清楚。现在业界关于量子计算机的角逐有几大流派,包括拓扑量子计算、超导量子计算、金刚石NV色心量子计算等。谷歌、微软、IBM、英特尔等各大巨头分别采用不同的技术路径,在不同的技术路线上“狂奔”,看谁最先“奔”到罗马。 量子计算生态构建成为可能 尽管还有种种问题困扰,尽管还有很多问题没有解决,但这并不能阻止业界探索量子计算机的脚步,因为很多事情的发生永远超过我们的想象力。微软全球资深副总裁、人工智能事业部负责人沈向洋曾在接受《中国电子报》记者采访时透露:“微软15年前开始研究量子计算。关于量子计算的应用,除了加密,其他应用是什么,大家都不清楚,但未来它一定会带来产业的颠覆。就像50年前计算机出来,大家也不知道它能做什么一样。” 此前,施尧耘在接受媒体采访时曾说,现在大家对量子计算机的关注焦点是量子计算机硬件是量子比特数,但事实上,仅仅有量子计算机裸机是没有意义的。如果没有量子算法、量子编译、量子编程,那么量子计算机是无法发挥作用的,所以要想让量子计算机从实验室走向工业化、工程化,走向落地,就迫切需要发展量子编程、量子算法。也正因为如此,当施尧耘答应加盟阿里巴巴集团时就开始急切地招收量子体系结构、量子编程语言、量子编译等领域的稀缺和顶尖人才,目标是把量子科学家工程化,或者把软件工程师量子化。 基于施尧耘的观点,我们就能很好地理解IBM启动的量子芯片的云服务了。它之所以被全球关注,甚至有人用“引发量子计算海啸”来形容,原因是它使量子计算的生态构建成为了可能。 “尽管量子计算云服务的主要目标人群是科学家和学生,但其实任何想要一睹量子运算真容的人都可以试试。”IBM有关负责人表示,“我们想让大众开始拥有另一种思维,开始学习如何使用量子计算机编程。让外部的程序员和研究者通过算法来测试这块量子芯片。”业界有评论认为,IBM在量子计算的推进上,走在了前面,从推出到目前为止拥有最多量子比特的计算机,到推出量子摩尔定律,再到现在推出量子芯片测试云服务,IBM将量子计算从技术领先到落地化、工程化已经“奔”出了一条初步线路。 关于IBM的量子计算机,前英特尔全球副总裁、RISC-V中国基金会主席方之熙在接受《中国电子报》记者采访时表示,这是第一个可能实用的量子计算机样机,正式产品级的量子计算机应该不远了。量子计算机取代不了现有的通用计算机,但对一些平行运算量很大的新兴应用,如人工智能、区块链、密码破解、虚拟货币等的应用,在云端的影响会很大。 原文章作者:中国电子报,转载或内容合作请点击 转载说明 ,违规转载法律必究。寻求报道,请 点击这里 。
    发表于2020-1-9
    最后回复 注淆 2020-1-9 23:21
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  • 亚马逊云推出量子计算服务Braket
    PingWest品玩12月3日讯,据TechCrunch消息,亚马逊云(AWS)今日宣布了它自己的量子计算服务Braket的预览发布。Braket并非完全由AWS开发,而是与D-Wave、IonQ和Rigetti三家量子计算公司合作,通过AWS云提供它们的量子计算系统。此外,AWS还推出了AWS量子计算中心和AWS量子解决方案实验室(AWS Center for Quantum Computing 和AWS Quantum Solutions Lab)。 通过Braket,开发人员可以构建量子算法和基本应用程序,然后在AWS上进行模拟测试,以及在其合作伙伴的量子计算机上进行测试。Rigetti Computing创始人兼首席执行官查德里盖蒂(Chad Rigetti)表示:“通过与AWS合作,我们将能够向更广阔的市场提供系统接入,并帮助加快这一新兴行业的增长。”。 值得强调的是,AWS没有在自己的数据中心安装这些量子计算机。相反,它本质上提供了一种统一的方式来访问这些量子计算机。Braket为开发人员提供了一个标准的、完全管理的Jupyter记录簿环境,用于探索他们的算法。该公司表示,将提供大量预装的开发工具、示例算法和教程,帮助新用户开始使用混合和经典量子算法。 有了新的解决方案实验室,AWS还将为研究人员提供一个围绕这项新技术进行协作的解决方案。该公司解释道:“Amazon Quantum Solutions Lab engagements是一个协作研究项目,允许您与量子计算、机器学习和高性能计算领域的领先专家合作。这些程序可以帮助你研究和确定最有前途的量子计算应用,为你的业务做好量子准备。”。 原文章作者:一点资讯,转载或内容合作请点击 转载说明 ,违规转载法律必究。寻求报道,请 点击这里 。
    发表于2020-1-9
    最后回复 蟾思 2020-1-9 23:20
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  • 未来的量子计算能为我们带来什么
    基因定位到太空探索,人类活动带来了越来越多的数据。这些海量数据的处理已经远远超过了经典计算机的能力范围。基于这种情况,在挖掘大数据潜在价值的过程中,量子计算将扮演重要角色。 量子计算和大数据 量子计算的发展与现代计算机在本质上是相近的,都依赖于硬件、算法、操作系统、应用软件、云端平台的演进,进而孵化出一个萌芽中的量子计算产业生态。与传统计算相比,错误对于量子计算的影响更大,所以对于量子计算机来说很重要的一点是要解决容错性(Fault-tolerant)。 图-量子计算的整体架构 发展量子计算技术的主要挑战在于需要通过发展高精度、高效率的量子态制备与相互作用控制技术,实现规模化量子比特的相干操纵。在实验上,近年来科学家们已经在离子阱(Ion-traps),超导系统 (Superconductor),光子(Photons),钻石中的氮素空位 (Nitrogen-Vacancy Centres in Diamond) 和半导体(Semiconductor)等几个物理系统中实现了基本量子逻辑门操作和少数量子比特的简单量子计算。不过要实现规模化的、真正意义上的量子计算,因为对物理系统性质的要求常常互相矛盾,所以建造有规模的、有实际应用价值的量子计算机还存在巨大的技术困难。 在构建量子计算机的理论和实验研究中,以牛津大学研究为代表的离子阱量子计算机在所有实现基本量子比特操作(存储器,状态输入,状态读出,逻辑门)的性能表现的维度上,目前被认为是量子计算机物理实现最成熟最有希望的方案。超导电路与离子阱相比,现在可以说是具备旗鼓相当的发展水平。2017 年 5 月中国科学院首次实现 10 个超导量子比特的纠缠,同一个月 IBM 实现了 17 个超导量子比特的纠缠。 未来两到三年内,量子计算机有望扩大到50 个量子比特,达到所谓的“量子优越性”(Quantum Supremacy),也就是说,在某些问题上,量子计算机的计算能力将超过目前最强大的经典并行计算机。但要达到真正的商业应用,量子比特需要达到百万级,这是一个非常大的门槛,当规模如此庞大时,量子计算机就可以克服错误问题。 即使是最乐观的科学家也认为,量子计算机不会完全取代现在的电脑。对于许多问题,使用量子计算机并没有太大的优势,比如说没有必要使用量子计算机去做文字处理,查邮件或者玩手机游戏。MIT 量子计算科学家 Aaronson 在 2008 年“量子计算的局限性 (The limits of quantum computers)”一文中分析了量子计算机对某些困难问题,比如说 NPcomplete 中 著 名 的“ 旅行推销 员问题” , 只能提供非常有限的加速,其中,NP是指非确定性多项式(Non-Deterministic Polynomial)。旅行推销员问题是指给定一系列城市和每对城市之间的距离,求解访问每一座城市一次并回到起始城市的最短回路。它是组合优化中的一个 NP困难问题,在运筹学和理论计算机科学中非常重要。 量子计算的局限性 目前已经知道,量子计算机至少在解决某些类问题上,如分解大数质因子、随机数据库搜索等,相对经典计算机具有大规模加速作用。量子计算未来主要会应用在复杂的大规模数据处理与计算难题,以及基于量子加密的网络安全服务,例如:环境监测领域的气象预报,医学领域的基因测序与药物研发,金融领域的投资大数据分析、预测与风险建模,网络安全与即时通讯领域的量子加密,以及为人工智能提供强大的计算能力。 人工智能和机器学习 像人类一样,量子计算机也可以从经验中学习,进行自我纠错。比如,量子计算机可以修改出现乱码的程序代码。这一概念被称为量子计算机的机器学习——与Facebook 新闻流根据用户的“点赞”而进行个性化的推送相类似,只是更为复杂。 量子计算机的机器学习可以帮助我们更快、更高效地做很多事情,具体应用场景包括人脸识别、图像理解、音频语音理解、用户画像、机器人和自动驾驶车的图像识别及决策等。用量子算法,可以更快地构建机器学习模型,对于数据越多的问题,节省的时间就越多。 比如说卫星,它在运行过程中收集了大量的图像和视频资料,产生海量数据。我们不可能精细搜索和分析如此多的数据,但是这样却可能会错过许多关键信息。而量子计算机可以比经典计算机更快地筛选海量数据,并指出哪些图像和视频我们应该做进一步分析,哪些则可以忽略。经过数以万计的统计,我们发现经典计算机并不擅长从海量图片中迅速完成“孙悟空在哪儿” 的识别任务,但量子计算机却非常擅长从混乱的背景中找出具体人物或者细节。例如 Google 将在无人驾驶车中用量子计算机区分汽车和景物。 信息安全 现有加密系统受到量子计算机威胁。但是通过使用量子力学特性,加密技术将变得更加安全。这种超级安全通信被称为“量子密钥分配”,它允许某人发送信息给其他人,而只有使用量子密钥解密后才能阅读信息。如果第三方拦截到密钥,鉴于量子力学的原理,信息会变得毫无用处,也没人能够再读取它。 量子加密通信已经在全球开始使用,比如说,一个名为“ID Quantique”的瑞士量子加密公司在荷兰电信公司 KPN 的数据中心、以及瑞士的金融机构之间,建立了量子连接。2015 年,日本东芝研究院将量子加密的基因组数据从仙台的研究机构发送至7公里以外的东北大学。2016 年,英国电信公司 BT 和日本东芝在 BT 的 Ipswich 研发中心联合举办了英国首个安全量子通信展示会。 后量子密码学则致力于创建出即使是未来的量子计算机也无法破解的密码。PQCRYPTO 是一个受欧盟资助为期三年的项目,专注于开发后量子加密。2016 年,PQCRYPTO 的一些研究成果已经被 Google 用在了 Chrome 浏览器运行的后量子加密测试中。而在斯诺登事件后,美国国家安全局于 2015 年表示将更新其所有的加密技术,使它们无法被量子计算机破解。 最优化问题 许多证据表明量子计算机比经典计算机更适合进行某些需要挑选出最优化解决方案的任务,而大量的商业活动都依赖于最优化方案。例如,在开始制造汽车、飞机部件前,我们可以运用计算机模型优化汽车和飞机的设计方案。飞机机翼设计是一个特别复杂的情况,量子计算机则可以提供更有效的设计、形成最佳的制造方案,许多飞机制造商都很重视量子计算机带来的变革。 从2013 年秋季量子计算机开始运行以来,NASA 的研究人员就一直在使用它来研究空中交通管制,包括自主性、机器人、导航和通信、系统诊断、模式识别、异常检测、任务规划和调度等领域的优化问题。通过这些研究,NASA量子人工智能实验室希望能证明大规模的量子计算机,能比采取了最佳优化算法的经典计算机更快地解决具体问题。例如,Google 在量子计算机 D-Wave 2X 上优化一个含有大量变量的函数,比在经典计算机上快一亿倍。 我们可以自定义什么样的问题需要找出最优化解决方案,比如说:产品收入最大化,点击转化率最大化,用户满意度最大化,成本耗时最小化。某些人工智能问题也可以转化为优化问题,例如,构建预测模型,使其对未来数据的预测误差最小。 举例来说,马车和汽车代表的不仅仅只是速度不同,更是商业生态以及社会生态的不同。量子计算就像是新的“引擎”,代表了新的商业形态和社会形态。蒸汽机的到来引发了第一次工业革命,燃气机引发了第二次工业革命,计算机的诞生引发了第三次工业革命,那么量子计算机的到来,很可能会推动第四次工业革命的很多构想正在实现。 量子计算机一旦投入使用,许多行业可能将会受到颠覆性的影响,目前很多看似不可能有太多突破的领域未来都会有很大的改变。 图表一:量子计算机在各行业的应用机会 你应该知道的量子计算 创建于20 世纪初的量子力学,不仅深刻揭示了原子、分子以及固体的微观结构,而且促成了现代微电子技术、激光技术和新材料技术的出现和进步,并为现代计算机硬件技术发展奠定了物质基础。 量子力学系统的态(在量子计算机中用来编码数据)具有不同于经典物理态(在经典计算机中编码数据)的性质,这一方面表明不能把经典计算机理论和技术照搬到量子计算机上,另一方面也表明对以经典物理为基础的计算机科学加以重新审视是不可避免的。 量子计算机就是用量子态编码信息,并根据具体问题算法要求、按照量子力学规律执行计算任务(变换、演化编码量子态),根据量子测量理论提取计算结果的计算机。 量子计算的神奇之处在于,它的运行是基于量子比特(Quantum bit),而非现代计算机中的经典比特,它利用量子力学理论中的量子叠加 (Quantum superposition)和量子纠缠 (Quantum entanglement) 效应,具有天然的“大规模并行计算”的能力。 量子比特 普通计算机一个比特(Bit) 可以表示为 0 或者 1。而量子计算机虽然也可以使用 0和 1,但一个量子比特(Quantum bit)可以同时是 0 和 1,具有不确定性。 如果把经典比特的0 和 1 想象为地球的南北极(如左图),在量子比特中,量子比特可以是部分北极和部分南极的叠加状态(如右图),即无限多种组合的线性叠加态。 量子叠加 例如,量子比特可以处在叠加态| >;=1/ 2(|0>;+|1>;)。在这个态中,|0>;、|1>; 各、以相等的概率出现,所以在态 | >; 中既包含态 |0>; 的信息,也包含态 |1>; 的信息。如果有两个这样的量子比特构成一个量子系统,那么这个量子系统就可以处在 4 个态的叠加态中: |0>;|0>;, |0>;|1>;, |1>;|0>;, |1>;|1>; 用来表示{00, 01, 10, 11} 四种不同的信息(或四个数据),这在量子叠加态中可以同时各以一定概率存在。 总的来说,经典世界告诉我们,一个时间,比特只可能有一种状态,过一段时间可以跑到另一种状态,但是同一个时间只有一种状态。就像腾讯大厦有39 层楼,你问某位同学在哪儿,经典世界一定说他位于 39 层中的某一层。但是如果从量子比特的角度来看,他 39 种状态都有,你问他在哪儿,原则上说他各种可能的态都在,39 层楼他都在、而且是同时在,这就是量子世界的奇妙特性。 量子纠缠 描述了当两个粒子互相纠缠时,即使距离遥远,一个粒子的行为将会影响另一个的状态。当其中一个粒子被操作(例如量子测量)而状态发生变化,另一个也会即刻发生相应的变化。 量子算法 1985 年,英国牛津大学教授 Deutsch 研究了量子 Turing 机,引进了量子计算线路模型和量子通用逻辑门组,突破了经典计算 Boole 逻辑的限制,实现了到量子演化的跃进。 在那之后,科学家们开始了对量子算法的研究。 Shor 算法 是由美国 Bell 实验室 Shor 在 1994 年提出的分解大数质因子的量子方法。互联网时代绝大多数的加密,都由 RSA 算法完成,目前支付宝、微信支付、微众银行等都在采用 RSA 2K 加密算法,但随着量子计算的发展,RSA 加密安全性受到了挑战。举例: Grover 算法 是由 Grover 于 1996 年提出的平方根加速的随机数据库量子搜索算法。搜索算法常用于从 N 个未分类的记录中找出某个特定的记录。Grover 量子搜索算法可以对随机数据库相对经典搜索平方根加速,为了实现这样的加速,Grover 算法主要依赖于量子态的叠加。 毫无疑问,量子计算是属于未来的技术,当下我们正处在量子计算机发展的黎明时期。而量子计算和云的结合,又可以为量子计算领域带来巨大的前景,研究人员和科学界可借此加快量子领域的创新速度,这也有利于发现量子云计算的新应用领域,所有这些应用都令人激动不已,但要实现这些目标,我们依然有很长的路要走。 原文章作者:天涯逸事,转载或内容合作请点击 转载说明 ,违规转载法律必究。寻求报道,请 点击这里 。
    发表于2020-1-9
    最后回复 骏恰 2020-1-9 22:41
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  • 美国国防部高级研究计划局谋求建立量子计算联盟!中国如何应对?
    美国国防部高级研究计划局DARPA近日表示,正在寻求“愿意与DARPA和其他量子研究领导者建立合作伙伴关系的公司,以跨部门合作并提供对量子硬件的访问”。 IBM量子计算机 美国国防部高级研究计划局DARPA近日提交了一份《DARPA量子硬件信息邀请书》,旨在调研当前量子硬件发展情况,帮助其确定是否足以构建一个潜在的量子计算联盟。此外,文件还涉及如何建立联盟的细节问题,例如“联盟组织架构、成员角色、政府角色”等。 这表明,DARPA正谋求建立一个由其主导的量子计算联盟,以维持美国在量子计算领域的领先地位。 作为量子计算赛道的重要竞争者,中国正向量子计算研究投入大量资金。仅在安徽省,中国就斥资100亿美元在合肥建设国家量子信息科学国家实验室。 此外,去年12月,由本源量子牵头的中国首个量子计算产业联盟正式揭牌。 目前,本源量子计算产业联盟已集结中船重工709所、哈工大机器人集团、中科类脑、智天链、云从科技、中船鹏力、中微达信、瀚海博兴、问天量子、合肥市大数据资产运营有限公司等十一家联盟伙伴。 本源量子计算产业联盟OQIA 成员单位分布于计算科技、机器学习、区块链、人工智能、低温制冷、信号处理、生物医药等多个行业。 同时,联盟也计划与学术界、产业界合作,培育一批面向各行业的量子计算时代的量子软、硬件开发者,共同建立和拓展量子计算产业生态圈。 原文章作者:本源量子计算,转载或内容合作请点击 转载说明 ,违规转载法律必究。寻求报道,请 点击这里 。
    发表于2020-1-9
    最后回复 廓饪 2020-1-9 22:41
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  • 我国量子计算研究获重要进展:玻色取样实验逼近“量子霸权”
    研制量子计算机是当前国际前沿科技的重大挑战,近日中科院院士、中国科学技术大学教授潘建伟等人与德国、荷兰的科学家合作,在国际上首次实现了20光子输入60×60模式干涉线路的玻色取样量子计算,在四大关键指标上均大幅刷新国际记录,逼近实现量子计算研究的重要目标“量子霸权”。国际权威学术期刊《物理评论快报》日前以“编辑推荐”的形式发表了该成果。 量子计算机在原理上具有超快的并行计算能力,成为当前国际学界角逐的焦点。其中,量子计算研究的第一个阶段性目标是实现“量子霸权”,即在某个特定问题上的计算能力超过现有最强的传统计算机,证明了量子计算机的优越性。中科大潘建伟、陆朝阳研究组长期致力于量子计算研究。近期,他们利用自主研发的先进单光子源、多通道光学干涉仪,与中科院上海微系统与信息技术研究所研究员尤立星以及德国、荷兰的科学家合作,成功实现了20光子输入60×60模式(60个输入口,60层的线路深度,包括396个分束器和108个反射镜)干涉线路的玻色取样实验。与国际学界之前的研究成果相比,他们此次实验成功操纵的单光子数增加了5倍,模式数增加了5倍,取样速率提高了6万倍,输出态空间维数提高了百亿倍。其中由于多光子高模式特性,输出态空间达到了370万亿维数,这等效于48个量子比特展开的希尔伯特空间。因此,实验首次将玻色取样推进到一个全新的区域,朝着实现“量子霸权”目标迈出了关键一步。《物理评论快报》审稿人认为,这项研究突破是“一个巨大的飞跃”,“是通往实现‘量子霸权’的‘弹簧跳板’”。美国物理学会《物理学》网站评价认为,这个实验已经接近超越传统计算机,意味着量子计算领域的一个里程碑。来源/ 新华网制作/ 常慧思新经济 · 新科技 · 新文化 原文章作者:一点资讯,转载或内容合作请点击 转载说明 ,违规转载法律必究。寻求报道,请 点击这里 。
    发表于2020-1-9
    最后回复 伏林楠 2020-1-9 22:10
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