量子计算机为加密和优化问题提供广阔前景,为探索量子计算机将做和将不能做的事情,以及我们仍然面临的挑战,香港IDC新天域互联看到市场对量子计算的变化。
目前,加拿大杂货连锁店Save-On-Foods已成为不可能的开拓者,它使用量子技术来改善店内物流管理。与量子计算公司D-Wave合作,Save-On-Foods正在使用一种新型的计算方法,该方法基于物质在量子水平上的彻头彻尾的怪异行为,而且已经看到可喜结果。
该公司的工程师向D-Wave提出传统计算机无法解决的物流问题。在不到两个月的时间里,该概念就转化为一种混合量子算法,该算法在一家超市中运行,将某些任务的计算时间从每周25小时减少到几秒钟。
Food-On-Foods现在正在考虑将该技术扩展到其他商店,并探索量子可以帮助解决其他问题的新方法。Save-On-Foods发言人表示:“现在,我们可以通过调整变量并查看结果来运行测试和模拟,因此我们可以优化性能,而使用传统方法根本不可行。”
量子计算沸腾的显着特性下降到行为的量子位,量子相当于传统地位在0和1的字符串今天的计算机编码信息。但是,与可以用0或1表示地位相反,量子位可以具有特定量子的状态,其中它们以0和1并行或叠加的形式存在。因此,量子位使量子算法能够同时并以指数级运行各种计算:量子位越多,可以探索的变量就越多,并且所有这些并行。量子比特可以在几分钟内解决一些最大的问题,这将需要几万年的经典计算机来研究单状态位。

但挑战在于建造量子计算机,其中包含足够的量子位以进行有用的计算。量子位是气质的,它们容易出错,难以控制,并且始终处于脱离量子状态的边缘。通常,科学家必须将量子计算机装入极冷的大型冰箱中,以确保量子位保持稳定。至少可以说这是不切实际的。从本质上讲,这就是为何量子计算仍处起步阶段的原因。
目前,大多数量子计算机的工作量都少于100量子位,IBM和Google等技术巨头争相增加这一数字,以便尽早构建出有意义的量子计算机。最近,IBM雄心勃勃地发布一个百万量子比特系统的路线图,并表示希望容错量子计算机将在未来十年内实现。
当然,科技公司正在争当早期的领导者。IBM的Q Network在2016年开始运行,旨在为开发人员和行业专业人士提供对公司量子处理器的访问权限,其中最新的一款65比特位的设备名为Hummingbird於上个月在平台上发布。最近,美国跨国公司Honeywell在量子阶段迈出第一步,使该公司的捕获离子量子计算机可通过云向客户提供。自2017年以来一直运营的Rigetti Computing还提供基于云的31量子位量子计算机访问。
另一种称为量子退火的方法特别适合于优化任务,例如“食品节省”所面临的物流问题。D-Wave已被证明是该领域的热门选择,并且自2010年以来已在云上提供了量子退火炉,现已将其升级为5,000量子位强的处理器。
量子退火处理器比IBM、Honeywell和Rigetti正在研发的设备(称为门模型量子计算机)要容易控制和操作。这就是为什么D-Wave的团队已经击中了更高数量的量子比特的原因。但是,量子退火仅适合特定的优化问题,专家认为,当门模型量子计算机成熟时,该技术将受到相对的限制。
量子处理能力的供应商越来越多地充当与客户中介的第三方公司。例如,Zapata,QC Ware或1QBit提供了从软件堆栈到培训的各种工具,以帮助业务领导者开始进行量子实验。
换句话说,量子生态系统正在充斥着活动,并且正在快速增长。量子将具有最大的彻底破坏潜力的行业中的公司现在应该参与量子。量子技术的指数计算能力将在许多领域改变游戏规则,例如Qubits具有解决优化问题的空前能力,它将使拥有供应链和分销路线的任何组织受益,同时通过最大化投资组合收益来撼动金融业。注入量子的人工智能也具有广阔的前景,预计模型将受益于对更大数据集的更好训练。
一个例子:通过模拟经典计算机无法处理的复杂分子相互作用,量子位将使生物技术公司快速追踪新药物和新材料的发现。例如,微软已经展示了量子计算机如何帮助制造更高产量的肥料。这可能对农业部门产生巨大影响,因为它面临着在未来几年中可持续地养活不断增长的全球人口的艰巨任务。
但是任何CIO都不能期望以目前的形式从量子计算中获得太多的短期价值。无论量子产业如何快速发展,该领域仍然由量子位的顽固不稳定性所定义,量子位的不稳定性仍然极大地限制量子计算机的能力。
IBM Research Quantum Europe科学技术负责人Heike Riel坚称:“目前,量子计算机比传统计算机能够更快地解决问题,这对CIO至关重要。但是必须非常小心,因为技术发展迅速。突然之间,可能会有足够的量子位来解决对量子计算机企业具有高价值的问题。”
这意味着计划人员,技能和项目,并了解量子计算如何帮助解决实际的业务问题。这是不同行业正在进行的大量工作,以找出真正的问题,这些问题可以用量子计算机而不是经典计算机来解决,这将在价值方面产生很大的变化。
对量子技术表现出浓厚兴趣的一个行业是金融部门。从JP Morgan Chase与IBM和Honeywell的合作伙伴关系,到BBVA对Zapata服务的使用,银行都在积极地探索qubit的潜力,并且有充分的理由。量子计算机通过考虑数量众多的因素和变量,可以生成更好的财务风险和不确定性预测,并提高关键业务(例如投资组合优化或期权定价)的效率。
与其他领域类似,大多数研究都致力探索金融业的概念验证。实际上,当解决较小的问题时,科学家们仍然在经典计算机上运行量子算法来验证结果。