江苏龙网

  1. 首页 > 人文 > >

量子计算引硅谷科技巨头竞相投资：量子计算机会是没结果的赌注吗？( 三 )


1992年 ， 已经有少数狂热者开始关注量子计算的潜力 。 但如果不是因为工业控制系统制造商Elsag Bailey的IT主管朱塞佩·卡斯达格诺利(Giuseppe Castagnoli) ， 量子计算可能还会留在理论界 。 Elsag Bailey现在属于自动化巨头ABB公司 。
牛津大学量子物理教授阿图尔·埃克特(Artur Ekert)回忆道 ， “他说服公司不要赞助一些艺术展览,而是赞助一系列的会议 。 ”从1993年到1998年 ， 卡斯达格诺利都在意大利都灵的维拉瓜利诺酒店举办年度研讨会 ， 埃克特也是参会者之一 。 很多年轻学者们接踵而坐、交流思想 ， 现在很多都成了量子计算领域最具影响力的人物 。
量子计算引硅谷科技巨头竞相投资：量子计算机会是没结果的赌注吗？
本文插图
1994年 ， 埃克特在科罗拉多州博尔德举行的原子物理学国际会议上作了一次演讲 ， 演讲的基础是他在维拉瓜利诺酒店年会上吸收的一些想法 。 他第一次将量子计算分解为基本的构建模块 ， 将其与经典设备进行类比 ， 并描述了构建量子机器所需的开关和逻辑门类型 。
埃克特所做的演讲是量子竞赛的发令枪 。 “这次会议引发了相关领域的雪崩 。 ”他说 ， “突然之间 ， 计算机科学家开始讨论算法;原子物理学家认为他们可以发挥作用 。 后来这开始蔓延到其他领域 ， 并加速发展 ， 成为你今天所看到的行业 。 ”
然而在成为一个行业之前 ， 科学家们必须弄清楚如何真正制造出量子比特 。 在20世纪90年代 ， 这仍然是一个完全理论化的构想 。 为了让量子计算起效 ， 科学家们需要找到或创造出一种小到足以遵循量子力学定律 ， 同时又大到可以进行可靠控制的东西 。 这是一个将人类对物理和材料科学理解推向极限的探索 。
谷歌力主的超导量子比特
在过去的十年时间里 ， 包括谷歌、亚马逊、微软以及IBM等世界上最大公司一直在竞相成为第一个发明出实用量子计算机的公司 。
谷歌于2013年建立了量子人工智能实验室 。 最初 ， 由谷歌眼镜项目联合创始人哈特穆特·尼文（Hartmut Neven）领导的实验室与美国宇航局和早期量子先驱D-Wave公司进行了一系列合作 。 但在2014年 ， 谷歌量子人工智能实验室改变策略 ， 与加州大学圣巴巴拉分校约翰·马蒂尼(John Martinis)所领导的一个研究团队签署合作协议 ， 后者在一种所谓超导量子比特的技术开发方面进展顺利 。
超导量子比特基于约瑟夫森结(Josephson Junctions)这种独特结构 ， 约瑟夫森结是一种由特殊构造金属构成的微小圆环 ， 具有非线性特性 。 无论输入多少能量 ， 其被限制为只有两个能量状态或者两个能量状态的叠加 。 本质上讲就像一个开关 。
量子计算有不同的实现方法 。 有的量子比特悬浮在激光束中 ， 有的被困在钻石中 ， 并用一台像核磁共振扫描仪的机器分析数十亿粒子的排列状态从而推断出结果 。 有些方法在遇到困难加速之前会有一个平缓的启动曲线 ， 而诸如超导量子比特则有一个陡峭的初始学习曲线 ， 但更容易扩展到解决现实问题的成千上万个量子比特 。
量子计算引硅谷科技巨头竞相投资：量子计算机会是没结果的赌注吗？
本文插图
目前 ， 包括谷歌和IBM等主要参与者都首选超导量子比特 ， 它们与地球上几乎所有传统计算机内部基于硅芯片的体系结构联系更紧密 。 博伊索说:“传统集成电路已经在为我们的生活提供动力 ， 而超导量子比特这种方法一直被认为是最接近传统集成电路的模拟 。 ”“一旦我们克服了这种方法的某些缺点 ， 我们就可以像制造传统计算机一样进行扩展 。 只需要克服不利因素 ， 我们就将得到所有这些好处 。 ”
在实验室中 ， 梅根特解释了他如何使用微波脉冲来转换每个量子比特在0和1之间的能量状态 ， 以及研究人员如何修改每种状态的阈值、调整量子比特之间的耦合强度来实现纠缠 。 但是这一切只能在非常低的温度下实现 ， 这也是超导量子比特很难得到正确结果的原因之一 。


推荐阅读


上一篇：市政数局政企协作，创新应用 |珠海政务服务数管局与欧比特签订联合实验室战略合作协议

下一篇：网易呈交港股上市聆讯后资料：未来将扩大全球影响力