谷歌或于明年公布全球最强大量子计算机 | 附量子计算机的七大惊人颠覆
【前沿资讯】量子计算机的一场擂台赛：中国研究组走到了谷歌前头
众所周知，谷歌正在抓紧研制量子计算机，但没有人知道实现这一项目的具体时间。
当地时间8月31日，《New Scientist》称，谷歌这台能超越传统计算机计算能力的量子计算机，将会比人们预期的更快出现，可能就在明年年底。
“谷歌稳操胜券。如果谷歌最后没有成功，那一定是什么地方出了问题。”。
谷歌并没有透露自己在量子计算机项目上的具体做法，对于外界来说这个项目一直是个谜。对于这次的报道，谷歌并没有进行评论。但有众多研究人员和业内人士从各个会议和论坛上了解到，谷歌正在取得突破。
“他们现在显然已经是量子计算机世界的领先者了。这点毫无异议。”日本新兴物质研究中心研究员Simon Devitt在接受《New Scientist》的采访时表示，“谷歌稳操胜券。如果谷歌最后没有成功，那一定是什么地方出了问题。”
在上个世纪80年代，有学者提出可以实现基于量子力学的量子计算机。这样的计算机比传统计算机的运算能力更佳，而且能同时执行多个任务。虽然根据量子力学原理，人类可以实现量子计算，但制造出这样的计算机却是另外一回事。目前，大多数的量子计算都只在实验室里，谷歌想做的是成为第一个研制出量子计算机的公司。
谷歌的目标是打造世界上第一个可以执行经典计算机无法执行的任务的量子计算机。
上个月，谷歌的研究员低调地发表了关于量子计算的论文，详细论述了自己的计划。这篇文章中，谷歌的目标非常大胆，命名为“Quantum Supremacy（量子霸权）”，其目标是打造世界上第一个可以执行经典计算机无法执行的任务的量子计算机。
“这肯定是他们未来几年要去实现的蓝图。”德克萨斯州奥斯汀分校教授 Scott Aaronson称，他曾与谷歌团队进行过讨论。
《MIT科技评论》去年曾到访谷歌的硬件实验室，对谷歌的量子计算机项目进行了介绍。据悉谷歌在2013年购买了一台D-Wave计算机，想要搞清楚它是否可以被用于改善搜索结果和人工智能。2014年，公司还聘请了加州大学圣塔芭芭拉分校的John Martinis来设计自己的超导量子位，并且谷歌已经对D-Wave量子计算机进行了测试，并片。近期，谷歌团队发表的研究成果表明，高性能量子计算机的开发难度可能比之前预期中要小。
此外，谷歌量子人工智能实验室还曾宣布，其量子计算机D-Wave2X的运行速度比传统计算机芯片上运行的模拟装置快1亿倍。
除了谷歌之外，IBM、微软、都在进行量子计算的相关研究。微软公司通过其“Station Q”事业部资助了重要的研究；谷歌与美国航空航天局及D-Wave公司合资建立了“AI Lab”实验室；加州大学圣塔芭芭拉分校也有独立团队在进行类似的研究。
延伸阅读：
量子计算机的七大惊人颠覆：
再也不会堵车
[摘要]量子计算机能提供更为精准的天气预报、再也没有交通拥堵噩梦，还有安全的加密通信。
来源：腾讯科技、BI中文站，作者：风帆
建立于量子物理学奇异原理基础之上的超快计算机即将诞生，届时它将改变一切。量子计算机公司D-Wave联合创始人埃里克·勒迪辛斯基（Eric Ladizinsky)2014年在伦敦参加会议时，解释了常规计算机与量子计算机之间的区别。
想像一下，你被要求5分钟内在国会图书馆某一本书的某页上找到一个大写字母“X”，这几乎是不可能的，因为那里有5000万册书。但是如果你处于5000万个平行现实中，每个现实都可以查看不同的书籍，你肯定能在其中某个现实中找到这个“X”。在这个假设中，普通计算机就是像疯子一样的那个你，需要5分钟内找遍尽可能多的书。而量子计算机却能将你复制出5000万个，每个只需翻找一本书即可。
这听起来好像魔法或巫术，但你并非唯一这样认为的人。著名物理学家理查德·费曼（Richard Feynman）曾说过：“如果你自以为已经理解了量子物理学，实际上你并未真正理解它。”底线是，普通计算机只能按照时间顺序一个个地解决问题，而量子计算机却可以同时解决多个问题。这种超快速度可能彻底改变所有行业。
量子计算机不仅速度超快，与普通计算机相比，它还能解决复杂得多的问题。在寻找问题解决方案的时候，它们与人类极为相似，这将令它们可以执行许多人类才能胜任的工作。在全功能的量子计算机诞生前，我们肯定还有很多技术问题有待解决。但是美国主流网络媒体BI评选出量子计算机最令人激动的7大应用，它们或以这些方式改变世界：
1.提供更为精准的天气预报
量子计算机初创企业QxBranch的董事会成员雷伊·约翰逊（Ray Johnson）表示，即使用最尖端的仪器分析温度和压力时，也会出现太多可能性，气象模拟变化多端，而当前的天气预报多数也都属于经过分析的大致猜测。但量子计算机可以一次分析所有数据，向我们提供更好的模型，精准地显示恶劣天气会在何时何地出现。我们可以提前得知飓风等灾难来袭，并有额外时间拯救更多。
谷歌工程主管哈特穆特·奈文(Hartmut Neven)同时指出，量子计算机可以帮助建立更好的气象模型，这可以让我们更深入地了解人类如何影响环境，并帮助我们确定现在能够采取哪些措施，以便能预防灾难发生。了解更多有关气候如何变化的趋势，从长期来看将对我们有很大帮助。
2.药物发现过程更高效
开发一种新药是非常复杂的过程。化学家们需要进行无数不同分子组合方式试验，以找到可真正有效治愈疾病的药物特性。这一过程可能需要数年时间，耗费数百万美元资金。但化学家们将这些组合进行后期实验时，依然会有很多组合失败。
而量子计算机可以绘制出数以万亿计的分子组合模式，并迅速确定最有可能生效的组合，这将大大节省研发成本和药物研发时间。与我们当前所用方式相比，量子计算机为人类基因分析排序的速度也更快，这将帮助研发个性化药物和医疗保健方式。
比如，现在很多药物无法投入市场，因为一部分人对其反应特别严重。为此，我们通常会选择放弃这种药物，尽管其可能对许多人有很大帮助。随着个性化基因分析的出现和了解更多药物原理，我们将可以预测出这些不良反应。
3.再也没有交通拥堵噩梦
量子计算机可以简化空中和地面交通控制的工作量，因为它们善于迅速计算出最佳路线。如果你计划公路旅行，期间要在10个不同的地方停留，普通计算机可能需要单独计算所有可能路线的长度，然后筛选出最佳路线。而量子计算机可以同时计算所有路线的长度，并以更快的速度筛选出最佳路线。
使用量子计算机对空中交通模式进行复杂分析，意味着可进行更高效的飞行调度，并节省出行所需时间，因为我们可以更好地避免机场飞机起飞和着陆造成的瓶颈。同样的技术也可被应用到高速公路和复杂城市电公路网中，以避免拥堵。
4.可加强军事和国防
约翰逊说，卫星不断收集大量照片和视频资料。任何人都不可能搜遍和分析如此多的数据，因此很多数据只是被扔在一边。在某些被丢弃的数据中，我们可能错过关键情报。
但量子计算机却可以比普通电脑或人类快得多的速度筛选大量数据，并向我们提供哪些照片或视频应该做进一步分析，哪些可以忽略和丢掉。普通计算机也不太擅长“瓦尔多在哪儿？”此类识别任务，但像人一样，量子计算机却非常善于从混乱的背景中找出具体细节。
5.安全的加密通信
无论我们自己是否意识到，我们实际上一直都在使用加密技术。当我们查看电子邮件或使用信用卡网上购物时，我们都非常依赖加密技术。通过使用与量子计算机类似的怪异量子力学特性，加密技术将变得更加安全。
这种超级安全通信被称为“量子密匙分配”，它允许某人发送信息给其他人，而只有使用量子密匙解密后才能阅读信息。如果第三方拦截到密匙，鉴于量子力学的怪异魔力，信息会变得毫无用处，也没人能够再读取它。这种通信技术的初级版本已经在欧洲一些地方开始使用，但依然无法在美国大规模使用。
但是量子计算机的同样原理可令通信变得更加安全，量子计算机可令破解我们当前使用的加密信息更为容易。爱德华·斯诺登（Edward Snowden）曝光的NSA绝密文件中称，NSA也有开发量子计算机的计划。如果黑客获得量子计算机，银行和政府等老式加密数据可能陷入严重危险中。
6.加速太空探索
利用开普勒太空望远镜，天文学家已经在太阳系外发现近2000颗系外行星。开普勒的任务还包括盯紧这些行星，等待它们从宿主恒星前面通过。届时，这些系外行星会投下阴影，天文学家可分析和预测这些行星上的大气状况，以及它们是否适合生命生存。
量子计算机可应付太空望远镜获得的更多数据，并发现更多系外行星，帮助迅速确认哪些行星最有可能适合生命生存。量子计算机甚至能够发现开普勒望远镜错过的系外行星。
7.机器学习和自动化
这听起来似乎令人觉得毛骨悚然，但像人类一样，量子计算机可从经验中吸取教训。它们可自我纠错，比如，量子计算机实际上可以修改出现乱码的程序代码。这一概念被称为机器学习，与Facebook新闻流会根据你的“点赞”而进行相应变化类似，只是更为复杂。
量子计算机的机器学习可帮助我们更快、更高效地做很多事情，量子计算机功能的持续改善可能促使半自动车辆和其他先进人工智能诞生。所有这些应用都令人激动不已，但要实现这些目标，我们依然有很长的路要走。很多公司和机构都在研发量子计算机，包括谷歌和美国宇航局等。当这些大公司和机构参与到类似前沿技术中时，我们通常不会等太久就会看到重大突破。
约翰逊认为，我们正处于“大发现”的风口浪尖上。这些“大发现”将有助于改善各种应用，而且实际上这还仅仅是个开始。他说：“我认为量子计算机将有很多我们今天无法想象的应用。”
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