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IBM将量子计算机开放给世人
苗苗
尽管量子计算的研究仍处于初期阶段,但量子计算是最复杂难懂的计算技术,因而只有研究水平最高的学术机构和企业,例如美国宇航局( N A S A ) 和谷歌才会关注这一领域.不过,这样的现状可能即将改变.I B M 的研究员在位于纽约Yorktown Heights的实验室中建造了一台有5 个量子位的量子计算机.I B M 宣布将这台量子计算机开放给所有人.通过简单的软件界面在线服务,你就可以经由互联网使用这台量子计算机,当然需要了解量子计算的基本知识.这台量子计算机并不适合普通人的日常使用,但对正在开发量子计算机的研究人员而言则就是件大事了,因为量子计算机要远远强于传统计算机.
I B M 不但希望将量子计算普及给更多人,其目的也包括利用该服务展示关于量子计算机的研究成果,让第三方来进行验证.在与快速发展的量子计算技术打交道时,这一点尤为重要.此外,研究人员正试图利用量子计算机开拓新的技术领域,包括分析基因序列以及预测股市的涨跌.有人希望模拟单个分子的运动方式,还有人希望量子计算机能推动机器学习技术的进一步强化.这也是谷歌和N A S A 对1000 万美元D - W a v e 量子计算机的期待.D-We 是台充满争议的机器,至少在某些情况下能表现出量子特性.不过,量子计算技术的先驱、亚琛工业大学量子信息研究所教授大卫·迪文岑佐表示：“我认为,有人能从量子计算机的行为中发现更多信息,而量子计算机的开发者可能从来没有意识到这些.”
量子位是什么？
当前的计算机使用微小的晶体管去存储数据.每个晶体管可以保存信息的一个“位”,即0或1.然而30 年前,科学家提出了一种机器,从而突破二进制的限制.这种机器遵循量子机制的某些原则.基于叠加原理,一个量子位保存的信息不再仅仅是0或1,还可以是两种态的叠加.进一步来看,两个量子位就可以叠加出4 种态：00、01、10、11.如果加入更多量子位,那么从理论上来说,量子计算机的性能要超过当前的任何计算机.参与I B M 量子计算研究的耶鲁大学前研究员杰瑞·周表示：“你无法以通常的逻辑来解释这些.量子计算和量子算法的关键在于：你要如何驾驭它？”这种超级强大的计算机目前还不存在量子位的性质很不稳定.当你去观察量子系统的状态时,系统就会“坍缩”,成为某种确定的态.这时,量子位表示的信息不再是0 和1的叠加,而只是0 或者1,与传统计算机类似.为了开发真正的量子计算机,研究员必须能够控制量子位的坍缩,获得期望的结果.
进步：每次同样的结果
尽管目前还没有任何办法能真正解决问题,但某些研究的前景值得看好.为了开发量子计算机,I B M 将超导电路置于庞大的零摄氏度以下电冰箱中,这时就能产生5 个量子位.通过将这一机器分享给全球更多人,I B M 希望能加速这方面的研究,并将系统扩大至50 个,甚至100 个量子位.滑铁卢大学量子计算研究所教授大卫·克里表示,这种在线量子计算机是前所未有的.开发这样的服务要比许多人想象中难度都大.而I B M 的做法是正确的.该服务的界面非常易用.克里表示：“任何了解量子计算的学生都能理解如何与这一设备交互.这不是一件简单的事.量子系统非常微妙.”克里花了整个周末的时间去尝试这一新服务.令他惊讶的是,系统表现出了连续性,即每次测试都取得同样的结果.在传统计算机制中,这一点都不奇怪,但在可能性众多的量子世界中,连续性意味着重要的进步.在这一服务被开放给更多人之后,更显著的进步或许即将到来.
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