微軟發佈量子編程語言 5年內或推工作機
2017年12月12日08:49

  微軟、Alphabet旗下Google、IBM及一些小型專業化公司都在開發量子計算機,從理論上講,量子計算機比現有計算機強大很多。微軟最近表示,它已經找到一種不同的方法,可以讓降低商用量子計算技術的出錯率、讓它更穩定。如果微軟所說的技術真的管用,也許可以推動量子計算快速走向商業化。

  本週一,微軟推出一門新的程式語言,名叫“Q#”(唸作Q Sharp),這是一個工具,可以幫助編程人員為量子計算機編寫軟件。微軟還發佈一些模擬器,讓程式員在傳統台式計算機上測試軟件,或者通過Azure雲計算服務測試。

  微軟CEO薩蒂亞・納德拉(Satya Nadella)認為,與AI、VR一樣,量子計算也是一門先進技術,這些技術對於微軟的未來發展至關重要。和IBM、Google一樣,微軟極可能會通過互聯網以服務的形式向客戶出租量子機器計算時間。

  2011年,D-Wave Systems率先開始銷售量子計算機,不過D-Wave Systems技術一直存在爭議,因為計算機只能解決特定數學問題。GoogleIBM的量子計算機更強大,更有可能幫助公司確立“量子霸權”地位,換言之,它們的技術可以解決複雜問題,這些複雜問題是標準超級計算機無法解決的。IBM和創業公司Rigetti Computing還為量子計算機開發了軟件。

  微軟不同,它想開發一台工作機。微軟的設計相當新穎,系統可以控製一種難以捉摸的粒子,這種粒子名叫Majorana(馬約拉納費米子),幾年前人類甚至還不確定這種粒子是否存在。微軟量子計算主管托德・霍姆達爾(Todd Holmdahl)在接受採訪時表示,在工程師的努力下,微軟已經接近達成控製粒子的目標,讓粒子執行計算任務。Xbox、HoloLens項目也是由霍姆達爾負責的,他認為5年之內微軟量子計算機就可以進入市場。他還說:“我們目前正在與多位客戶談判,我們認為可以用量子服務解決特定問題。”

  人類也許可以用量子計算機開發藥物、開發新材料,或者解決複雜的化學難題。微軟量子計算軟件負責人克里斯塔・斯諾弗(Krysta Svore)認為,量子計算還有一個“殺手級應用”,我們可以用它尋找更高效的合成氨技術,用於化肥生產,目前這一處理過程要消耗全球3%的天然氣。

  一直以來,科學家不斷研究量子計算,研究過程很漫長,至今仍然沒有走出研究階段,量子技術真的實用嗎?大家意見不一。研究人員目前只能在幾分之一秒的時間內讓量子位(qubits)保持量子態。一旦量子位脫離量子態,計算就會出錯,這樣一來使用量子計算機的好處就會被抹殺。

  微軟說它所使用的設計完全不同,微軟管種設計叫作“拓撲量子計算機”,從理論上講它可以創造更穩定的量子位。霍姆達爾認為,從出錯的角度看,用微軟新設計製造的量子計算機比其它公司製造的量子計算機好1000-10000倍。

  倫敦帝國理工學院先進材料研究人員喬納森?佈雷茲(Jonathan Breeze)認為,如果想將量子技術變成商用技術,減少或者修正量子計算錯誤是關鍵。

  微軟設計可以降低出錯率,放在實際應用中也許更實用,即使量子位少一些(可能不到100個)也會更實用。微軟量子計算軟件負責人克里斯塔・斯諾弗(Krysta Svore)說,她所率領的團隊已經從算術角度證明,使用量子技術的算法可以大幅提高機器學習應用的速度,最高加快4000倍。(雲外)

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