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微软的目标是赢得制造新型计算机的竞赛。亚马逊也是如此
2022年06月10日    阅读量:905     新闻来源:中国机械网 okmao.com    |  投稿

科技巨头们陷入了一场竞赛。

它可能在未来十年内不会结束,也可能不会只有一个赢家。但是,在终点线,他们承诺的奖品是一台速度很快的机器,一台量子计算机,它将在几分钟内解决今天根本无法解决的问题。建设者们描述了计算能力的革命性增长,这将加速人工智能的发展,帮助设计新药,并提供新的解决方案来帮助应对气候变化。

准备好的设置量子

依靠物理学和计算机科学的原理,研究人员正在努力构建一台量子计算机,这台机器将超越我们今天使用的计算机的能力,通过更快地传递信息。与我们习惯的笔记本电脑屏幕不同,量子计算机显示其所有内部器官。计算机通常是圆柱形的,是一个由线圈、板、电线和螺栓组成的令人生畏的网络。它们很大。

IonQ的总裁兼首席执行官彼得·查普曼(PeterChapman)表示:“我们谈论的是计算设备,就其功能而言,这是无法想象的。”IonQ是一家与科技巨头微软、亚马逊、谷歌、IBM、英特尔和霍尼韦尔并驾齐驱的初创公司。

据研究新技术和人类如何与技术进步互动的市场情报公司Tracica称,这些公司的兴趣高涨,到2030年,收入可能增长到91亿美元。

目前,每家公司都在决定如何构建创建量子计算机所需的构建块。一些依赖半导体,另一些依赖光。还有一些人,包括微软,把他们的野心寄托在以前未经证实的物理学理论上。

“归根结底,我们在量子计算领域正处于非常繁重的实验模式,现在还早,”为研究公司Gartner研究该行业的Chirag Dekate说。“我们处于20世纪50年代的经典计算机硬件状态。”

康奈尔大学(CornellUniversity)工程学教授彼得·麦克马洪(PeterMcMahon)表示,量子计算机开始改变世界的计算技术,这一刻不太可能发生。相反,“将会有一系列里程碑。”

每一次,领先的公司都可能发生变化。

2019年10月,谷歌表示,它已经达到了“量子霸权”,这是一个里程碑,其中一台机器完成了一项计算,这将花费当今最先进的计算机10000年的时间。去年10月,初创公司IonQ上市,首次公开募股估值为20亿美元。去年11月,IBM表示,它还创造了一种足以绕过当今机器的量子处理器。

3月份,轮到微软了。

在一个错误的开始导致微软撤回一些研究后,微软表示今年春天它已经证明了它所需要的物理原理,以证明其构建量子计算机的理论实际上是可能的。

微软quantum项目负责人Krysta Svore在公司发布的一篇公告中表示:“我们希望利用这一点完成几乎不可思议的事情。”。“这是以前从未做过的……[现在]这是我们走在正确道路上的最终验证。”

正如设计者所设想的那样,量子计算机使用亚原子粒子,如电子,而不是当今计算机使用的1和0流。通过这样做,量子计算机可以同时检查数量惊人的1和0的组合。

量子计算机的最大卖点是速度和多任务处理,使其能够解决可能会使当今技术出错的复杂问题。

为了理解经典计算机(我们今天使用的计算机)和量子计算机(研究人员正在研究的计算机)之间的区别,想象一个迷宫。

用一台经典的电脑,你就在迷宫里。你随机选择了一条路径,然后才意识到这是一条死胡同,并绕了回来。

量子计算机可以鸟瞰迷宫,系统可以同时看到多条不同的路径,并更快地到达出口。

IonQ的查普曼(Chapman)说:“要解决这个迷宫,也许你必须走1000次才能找到正确的答案。”。“在量子计算中,您可以同时测试所有这些路径。”

研究人员设想量子计算机正在被企业、大学和其他研究人员使用,尽管一些行业领袖也谈到量子计算是一种技术,它将开启我们大脑尚无法想象的新想法。(普通家庭不太可能很快拥有量子机房。)

微软最近与涂料和涂料公司阿克苏诺贝尔(AkzoNobel)合作创建了一个“虚拟实验室”,在那里,微软将使用量子计算来测试和开发可持续产品,以克服传统实验室环境中的一些限制,如原材料获取、空间不足和对毒性的担忧。

高盛(Goldman Sachs)正致力于利用量子计算加速华尔街交易员的风险评估。波音公司希望利用这项先进技术来模拟材料对不同环境的反应,而埃克森美孚公司计划利用这项技术来模拟氢的化学性质,希望开发出可用于制造可再生能源的新材料。

从长远来看,公司的目标是开发一种“容错”量子计算机,即使组件出现故障,也能保持正常运行。为了达到这一目标,研究人员专注于保持一件事:量子比特。

我们今天用来查找最好的餐馆或检查天气的计算机依赖于位,这是计算机世界中的一种信息单位,通常是零或一。量子计算机依赖于量子比特,量子比特是量子信息的缩写,量子信息的一个单位,可以(令人困惑地)同时是零和一。

在经典计算机中,位在0和1之间翻转。在量子计算机中,一个量子位可以同时处于两种状态,允许它同时评估不同的可能性。

英特尔量子硬件主管吉姆·克拉克(JimClarke)表示,把量子比特想象成一枚旋转的硬币是有帮助的。(克拉克本人非常热衷于量子比特,他以量子比特命名了他的德国牧羊犬。)

当一枚硬币在旋转时,在它落在一边或另一边之前,它会短暂地有正面和反面。在英特尔的机器中,用来进行量子计算的电子是中自旋的。

但量子比特很容易被任何东西干扰,包括光、噪声和温度变化。“量子比特是出了名的变化无常,”来自IonQ的查普曼说。“他们是世界上的内向者。”

如果量子位受到干扰,它将丢失所携带的信息,使计算机的计算不那么可靠。

当计算机科学家、物理学家和工程师思考他们的量子策略时,很多讨论围绕着让这些量子比特保持舒适的最佳方式展开。这一讨论引发了另一个问题:构建量子比特的最佳方法是什么?

英特尔正在使用半导体。谷歌、IBM和亚马逊网络服务公司正在使用超导体。IonQ正在采取一种方法,将原子放入真空密封的腔室中,以产生一种被称为“囚禁离子”的量子位。其他公司也在使用light。

微软的目标是创造一些新的东西。它采用一种基于物理的方法来创造它所谓的“拓扑量子比特”3月份,它表示,通过成功演示其量子比特哲学背后的物理,它又向前迈进了一步。

但它以前说过。2018年,由微软领导的一个研究团队发表了一篇论文,称他们已经找到了想要证明的物理类型的证据。去年,该组织撤回了该论文,称其“不再声称有此观察结果”

从那时起,微软团队开发了一种新的协议,旨在“屏蔽误报”,斯沃尔说,他正在微软雷德蒙总部从事量子项目。“我们对我们的方法比以往任何时候都更有信心。”

“就像我无法证明明天太阳会升起一样,”她说,微软无法证明它能够创造出它所希望的量子比特。但是,“我们现在已经在多个设备上证明了物理学的存在。”

虽然是一场竞争性的比赛,但可能会有不止一个奖项。

芝加哥大学计算机科学教授弗雷德·钟(FredChong)说:“所有这些技术都有优缺点。”。“其中许多技术仍在发展中。有些技术在中短期内很好,有些技术在未来会有一点发展,有些技术在未来很遥远。”

确定从西雅图到波特兰的最短路线可能最好通过一种方法来解决,而加快化学反应可能需要一些不同的方法。

Chong说,今天参加竞争的大多数公司将开发“相当可靠的量子机器”,客户将寻找“利用其优势并缓解其劣势”的方法

与此同时,亚马逊(Amazon)、谷歌(Google)和微软(Microsoft)正在与自己的竞争对手一起托管量子技术,希望让客户使用这项技术,并提出尚未想象到的用途。就像公司可以从亚马逊网络服务或谷歌云购买云空间和数字基础设施技术一样,这些科技公司现在也为客户提供按量付费的量子计算。

AWS量子计算中心前产品负责人NadiaCarlsten表示:“在这一技术阶段,探索不同类型的量子计算机非常重要。”。“目前还不清楚哪台电脑会是所有申请者中最好的。实际上很可能不会有最好的。”

德凯特(Dekate)为研究咨询公司Gartner分析量子产业,他说量子可能已经达到了“炒作周期”的顶峰

他说,量子产业的兴奋和资金一直在增加,他指的是直线图上的一个上升斜率。现在,它可能正处于一个转折点,他继续说道,并指向直线图俯冲之前的位置。

“炒作周期”是Gartner用来分析新技术的五阶段模型,它可以帮助公司和投资者决定何时加入,何时兑现。完成周期需要三到五年鈥攊如果一项新技术成功了。

预测分析进入了第五阶段,用户可以看到真实世界的好处。自动驾驶汽车正处于第三阶段,最初的兴奋感逐渐消退,早期采用者正遇到问题。德凯特说,量子计算正处于第二阶段,这是人们期望的顶峰。

他表示:“每个行业要想发展,都需要大肆宣传。这会激发投资。”。“在这些生态系统中,最终用户(如企业和其他企业)被极端炒作冲昏头脑。”

一些量子公司正在接近他们最初为自己设定的最后期限,而其他公司已经过了最后期限。Dekate估计,这项技术距离产生企业所期望的结果还有至少10年的时间。投资者也意识到他们短期内不会盈利。

Dekate预测,在炒作周期的下一个阶段,量子计算领域的私人投资将下降,公共投资将上升,以弥补差距,而那些已经做出无法兑现承诺的公司将被束手无策。他表示,合并、合并和破产很可能发生。

德凯特说:“我认为,我们即将进入的宏观经济动态意味着其中一些公司可能无法生存。”。“生态系统面临破坏的时机已经成熟:太多的碎片化和公司过度妥协而无法实现。”

换句话说,我们可能会走向一个“量子冬天”

但是,即使在资金冻结期间,企业也在越来越多地寻找使用量子计算的方法鈥攑德凯特说,为技术准备就绪做好准备。虽然亚马逊、微软、谷歌和其他公司正在开发量子计算机,但宝马、摩根大通、高盛和波音等公司正在编写一份有一天要解决的问题清单。

德凯特说,当这一循环结束,当技术准备就绪,问题摆出来时,真正的变化就会出现。

他说:“在未来的某个时候,经典的[计算]方法将停滞不前,并将遇到自然的限制。”。在此之前,“量子计算将带来兴奋,同时也会带来失望。”

漏2022年《西雅图时报》。由Tribune Content Agency,LLC分发。

标签:企业聚焦设备与仪器配件与装备系统及软件
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