5000量子比特的商用計算平臺發布!D-Wave:這是商業應用的唯一選擇

2020-12-03 手機鳳凰網

蕭簫 發自 凹非寺

近日，量子計算公司D-Wave稱，第一臺為業務構建的量子計算機Adventage問世，實現了每個用戶至少擁有5000量子比特（qubit）的「使用權」。

其實，Advantage仍然是一臺量子退火機 （quantum annealing machine），應用範圍並沒有量子通用計算機那麼廣泛，而且目前只能通過雲端使用。

不過，雲訪問Adventage的任何用戶，都擁有5000量子比特的完全訪問權限。

D-Wave稱，Adventage可以處理多達100萬個變量的問題類型，是徹底為業務構建的量子計算機。

D-Wave的執行長Alan Baratz表示：「在其他類型的量子計算機上最多只能做點小實驗、推導些簡單的定理，而且還比我們的計算規模差多了。」

與其他的通用量子計算機相比，Adventage是一臺商用量子計算機，是D-Wave探索商業化的新一步。

晶片：量子比特「連接」更多了

D-Wave表示，在每個Advantage量子計算機中，實際的量子比特數會根據晶片的不同而發生變化。

也就是說，其中一些晶片的容量明顯超過5000量子比特、而另一些則接近5000量子比特。

不過，每個用戶都將擁有至少5000量子比特的完全訪問權限。

這樣的數據，是根據它晶片的結構來決定的。

從下圖可見，Adventage的晶片實現了15路的量子比特連接，也就是說，每個量子比特都能與其他15個量子比特相連。

「量子比特的數量及連接性，決定了量子計算機可以解決多大的問題。」

對此，Alan Baratz給出的解釋是：「使用2000量子比特的處理器，我們可以在100到200的變量內解決問題。」

「而使用具有2倍量子比特、和2倍連接性的Advantage量子計算機，我們就可以在600到800的變量內的解決更多問題。」

也就是說，這5000量子比特是D-Wave的研究人員在進行計算後得出的結論：在Advantage系統上，可以解決的問題是在2000量子比特處理器上可以解決的問題的2.6倍。

這是D-Wave從2000量子比特到5000量子比特的飛躍。

從下圖中可以看出，2000量子比特的處理器中，晶片的每個量子比特只能與其他6個量子比特相連接，連接性沒有Adventage高。

不過，這樣的設計明顯更偏向於企業的商業化應用。

也就是說，不僅現實中買不到他們的這臺Adventage量子計算機，只能租用雲服務。

而且，Advantage仍然是一臺量子退火機 （quantum annealing machine），應用範圍並沒有量子通用計算機那麼廣泛。

D-Wave的雲端商業化

而早在今年2月、推出Adventage之前，D-Wave就已經公布了他們的量子計算平臺雲服務Leap 2的價格。

與第一代雲服務Leap相比，Leap 2那時候能保證用戶解決多達1萬個變量的大型複雜問題、也可以實時訪問D-Wave的2000量子比特計算機。

那時候的價格是這樣的：

現在，D-Wave在前一代處理器的基礎上升級了晶片結構、改進了處理能力後，價格估計並不會比此前的雲服務更便宜。

據了解，包含Adventage使用權限的雲服務，將在10月8號上線。

此外，D-Wave還發布了新的混合求解器-離散二次模型（DQM），旨在擴展可在量子計算機上運行的問題類型。

它通過接受更大範圍的變量值（包括從1到10的整數，甚至是紅、黃色、藍等顏色），而不是僅接受0或1的二進位變量來實現。

IBM：1121量子比特都還有距離

此外，IBM也於近日透露了他們研發通用量子計算機的消息。

在上周與量子計算有關的一次峰會上，IBM稱，它們計劃於3年內推出1121量子比特的處理器Condor。

也就是說，直到2023年，IBM都在為1121量子比特而努力。

而在今年9月初，IBM才推出65量子比特的Hummingbird處理器，並計劃在明年推出127量子位的Quantum Eagle處理器。

聽起來是不是有點奇怪？

為什麼D-Wave已經實現了5000量子比特的商用計算平臺，IBM還在3位數的量子比特之間「苦苦掙扎」？

因為，他們研究的方向並不相同，IBM的量子計算機是「通用量子計算機」，而D-Wave則是量子退火機，朝著商業化的方向行進。

這裡面的區別就在於，量子退火是基於絕熱量子計算的，這其中不需要操作量子邏輯門。

簡單來說，量子退火機雖然處理性能高，但可以實現的功能也相對會更少。

網友：D-Wave模型的可控性太差

儘管如此，有網友認為，D-Wave能實現5000量子比特的計算能力，仍然值得驚奇。

在推特上有10萬多粉絲的業內知情人士Brian Roemmele表示：「這件事情真的令人驚訝……這樣我們離個人量子計算機又進了一步。」

然而，也有網友對於D-Wave的成果並不看好。

Reddit上karma值8w的網友表示，D-Wave的這種模型，可控性就是不行。

多年來，D-Wave計算機的控制就像「調低A，調高B」一樣簡單……

相比之下，來自IBM和Google等公司研發的50量子比特（或更多）這種，每一量子比特都是是完全可控的（「通用」）。這種可控性非常昂貴，並且對於擴展這類超導量子計算機是一個瓶頸。

畢竟，50量子位已經需要這麼多的導線，要考慮空間問題，同樣校準也要很長時間……然而，D-Wave卻通過使用可控性最差的非通用模型來解決這些問題。

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