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跟量子计算比起来 AI和机器学习弱爆了!

核心提示:从可计算的问题来看,量子计算机只能解决传统计算机所能解决的问题,但是从计算的效率上,由于量子力学叠加性的存在,目前某些已知的量子算法在处理问题时速度要快于传统的通用计算机

人工智能和机器学习变革人类社会?量子计算比它们厉害多了!
 
什么是量子计算?
 
量子计算是一种遵循量子力学规律调控量子信息单元进行计算的新型计算模式。
 
从可计算的问题来看,量子计算机只能解决传统计算机所能解决的问题,但是从计算的效率上,由于量子力学叠加性的存在,目前某些已知的量子算法在处理问题时速度要快于传统的通用计算机。
 
量子计算:密码学、比特币和黑客的革命性应用
 
在量子计算中,每一个二进制数据都是唯一、自包含和编码的。目前,数字计算只能有两种状态,开 / 关或是 / 否。
 
伯恩斯坦表示,由于量子计算可能成为高级密码学的“游戏规则改变者”,因此阿伦·图灵(Alan Turing)终于找到了旗鼓相当的伙伴,解决以前无法破解的难题。
 
尽管报告中没有具体提到比特币,作为新架构强大功能的例证,用现在的数字计算机可以在很短时间内解决这种密码难题。对于从事数字安全领域的人来说,他们也有必要了解量子计算可以用来破解基于数学的数字安全协议这一事实。
 
伯恩斯坦的报告关注的是量子计算对社会具有积极影响的一面,例如量子计算机可以帮助确定癌症病变,以及通过望远镜和深空应用收集的数据来发现类地行星。
 
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随着量子计算技术的发展,人工智能和机器学习改变技术格局的影响会越来越明显,但是谁能从中受益,以及如何实现这一目标,则可能会使这一领域获得投资变得困难。
 
量子计算:对现有架构不造成威胁
 
由于量子计算机使用的是“完全不同的”计算机体系结构,因此需要完全不同的开发范例。这可能会给软件公司创造“巨大的机会”,但是大家关注的焦点仍然还是是否有进展。量子计算不太可能替代现有的数字计算机体系结构,而是被用于那些不需要对目前采用的整个基础结构进行重新编程,比较前沿的新型应用程序。
 
现有的企业管理应用程序(ERP)不太可能受到影响,因为给“完全不同”的架构编写解决方案的成本,不会带来相应的投资回报,除非计算速度快到足以带来快速的回报。
 
伯恩斯坦认为,那些正在开发量子计算环境和软件的公司可能会占有优势,但是这些投资可能需要耐心才能得到回报。
 
科技巨头之间的量子计算之争
 
2017年 11 月,IBM 树立了计算领域的一个里程碑,宣布建成一台能够处理 50 量子比特或量子位的量子计算机。该公司还在其云计算平台上线了一个 20 量子比特的系统。
 
IBM 研究量子计算由来已久,该公司的研究人员创建了量子信息处理领域,并在该领域进行了几十年的基础研究。在可用性量子系统方面,IBM 也取得了重大进展,首先是实现云计算可以访问量子计算机,开发相关的软件工具,其次是证明一个简单的机器可以在化学等领域的用途。
 
科技巨头是前沿科技的领跑者,在量子计算这一技术上也一样。IBM、谷歌、Intel 和旧金山的一家创业公司 Rigetti 正在竞相建立各自的量子系统。这些机器利用量子物理学的违反直觉的特性,以与传统计算机不同的方式处理信息。
 
另外,在一篇发布于 Nature 的文章中,Google 发表了一份关于量子优越性(quantum supremacy)的声明,公开了 Google 对于证明量子计算机拥有超越传统计算机任务执行能力的计划。计划的关键点是建立 50 量子比特的量子计算器(50-qubit processors)来解决量子采样问题。
 
尽管 IBM 已经建成一台能够处理 50 量子比特的量子计算机,但这并不意味着量子计算已经可以被普遍采用。因为 IBM 开发的系统仍然和其他公司构建的系统一样非常挑剔且具有挑战性。在 50 和 20 量子比特的系统中,量子态存在了 90 微秒,虽然打破了业界记录,但时长仍然十分短暂。
 
尽管如此,50 量子位系统的建成是量子计算机发展的重要标志。迄今为止,其他建成的系统性能有限,只能完成一些在传统的超级计算机上也可以进行的计算。而一个 50 量子比特的机器可以做到非量子计算技术无法企及的任务。

值得一体的是,世界上第一台超越早期经典计算机的光量子计算机在我国诞生。中国科学院今年5月3日在上海举行新闻发布会,对外发布了这一消息,这个“世界首台”是货真价实的“中国造”,属中国科学技术大学潘建伟教授及其同事陆朝阳、朱晓波等,联合浙江大学王浩华教授研究组攻关突破的成果。

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