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量子时代的来临- 英特尔研究院院长访谈

 太行森林 2018-02-14

量子计算的潜力有多大?

传统计算用尽洪荒之力

几十年才能解决的数据问题,

量子计算可能只需要1秒就可以搞定。




自1982年理查德·费曼提出利用量子体系实现通用计算的想法到现在,量子计算已经走过了36个年头。但是,与风头正劲的人工智能、5G、无人机以及AR相比,量子计算的热度显得颇为消沉,无论是传扬度和认知度在公众群体中都低的可怜。


不过有趣的是,量子计算在学术界和科技巨头们的科研部门,却是如雷贯耳,并且被他们认为是开启下一轮计算革命的开始。


可以说是啼笑皆非,同样是量子计算,在不同的群体中却呈现了两种截然不同的局面。种种疑问摆在眼前……于是,本篇记者带着求知的心态,在CES期间独家采访到英特尔任职34年的Michael C. Mayberry博士,听他给大家解读一系列量子计算必须关注的焦点话题。


英特尔研究院院长

Michael C. Mayberry


根据履历显示,Michael C. Mayberry的职业生涯大半生都贡献给了英特尔:


--1984年,加入英特尔公司担任制程集成工程师

--1994年,加入晶圆测试技术开发团队,负责英特尔微处理器测试流程的路线图制定与开发工作;

--2005年,进入组件研究团队,负责为英特尔的技术开发部门提供未来制程的选项。


如今,他的身份是英特尔公司副总裁兼英特尔研究院院长,管控英特尔全球范围的技术研发和未来布局。在英特尔就职期间,Michael每10年基本上就会换一个职位,亲眼见证了英特尔几十年间的变化,经历了公司成长期,到芯片巨头,再到如今定位于一家数据公司。


量子计算迈出马拉松长跑的第一步


在Michael C. Mayberry看来,相对于传统计算,量子计算最大的优势是可以并行地运行数据,它处理数据的能力达到传统计算机的50倍,使得我们可以处理在固定内存和时间内传统计算机处理不了的问题。



如何浅显易懂的理解量子计算和传统计算的区别,有一个行业公认的例子:抛一枚硬币,通常来说,它落地时或者正面朝上、或者反面朝上,只有两种答案,这就是二进制的传统计算。那么,现在你把硬币立起来旋转,它既是1,也是0,这就是量子计算。


对于英特尔这样一家数据公司,押注量子计算的目的就太明显了。目前全球范围内包括无人驾驶、人工智能各个领域的数据呈现爆发式增长,但计算能力加起来却十分有限,量子计算如果一旦落地使用,将会呈现颠覆式跨越。


2015年的时候,英特尔就与学术界合作伙伴QuTech一起加快量子计算的研发,直到去年10月,双方携手成功测试了17量子比特超导计算芯片。正在举办的CES2018期间,英特尔正式向QuTech 交付了首个 49 量子比特量子计算测试芯片。



今天终于迈出马拉松的第一步,快速奔跑的时机已经来临。


如何攻克量子计算?


之所以说量子计算现在谈商业化为时过早,Michael C. Mayberry的理由很简单:研究量子计算太难了,门槛也很高。首先,量子位本身很脆弱,必须在低温低噪的环境中运行它;其次,电子器件的控制需要精准定时;最后,由于量子计算是一种完全不同的计算方法,弄清量子计算算法和运行步骤也颇具挑战性。


简而言之,

量子计算是一个系统工程,

并非一蹴而就,

每一个环节都需要锱铢必较。



以量子计算的四个关键概念(脆弱、叠加、纠缠、不可克隆)为例,它就好像一种微妙的恋爱关系一般,敏感、脆弱,而且要求必须专一。因为一旦稍微出现隔阂,关系就会出现破裂。


甚至可以说,研究量子计算的过程,就好像谈一场漫长的恋爱,会出现很多问题,但只要能一如既往的坚持并解决问题,最终会实现感情的升华,进入不同的关系阶段,把以往的经验应用和落地到实际生活当中。



所以,想要告别单身的程序员、技术男们,去研究量子计算吧。如果量子计算如此脆弱敏感且情绪化的特性,都能应对自如,俘获女生芳心必然毫无压力。


虽然量子计算由于种种难题,目前仍然处于初级探索阶段,但是Michael认为量子计算接下来必然迎来各领域的应用大爆炸,比如首先就会应用于材料研究,构建更好的分子、催化剂和更好的药物。而这些都处于传统计算处理不到的范围。


巨头争夺的下一个制高点


在量子计算领域,有一个耳熟能详的词叫“量子霸权”,它是由美国加州理工学院物理学家约翰·普瑞斯基尔发明,初步给量子计算机设定了一个标准,意思大概是说:当下顶级的超级计算机能够完成成5到20个量子比特的量子计算机所做的事情,但超过49个左右量子比特后,量子计算机的能力就可以让超级计算机望尘莫及。



前不久,英特尔向研究伙伴交付的就是49量子比特的量子计算机芯片,所以消息刚发布之时,英特尔这一成果,被行业视为正接近实现“量子霸权”目标。


谈及竞争,Michael C. Mayberry表示,你不可能关闭世界的大门,制胜的关键在于不要花时间回头看谁在后面追赶你,而是要想着如何奋力前行。




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