IBM副總裁：量子計算機的今天，就像傳統計算機的1940年代
去年，IBM 向公眾開放了一款基于云的量子計算平臺——IBM Quantum Experience。今年 3 月，IBM 又宣布將在年底前推出首個商用化通用量子計算平臺——IBM Q。量子計算機的發展速度可能比你想象的更快。
下文來自 DigitalTrend，雷鋒網做了不改變原意的編譯。
上周，當 IBM 將推出第一臺商用化通用量子計算機的消息傳出時，很多人認為此舉標志著該項目將從“IBM Research”移交給“IBM System”。但 IBM 的 CTO 兼量子計算、技術戰略、系統部門的副總裁 Scott Crowder 認為，事實并非完全如此，這種說法并不準確。
“這并不完全是一次‘移交’，實際上是一種合作。”Crowder 解釋道，“這絕對是從純科學、純研究走向工程、開發和商業化的轉折點。”
Crowder 認為量子計算機目前所處的階段，相當于傳統計算機剛剛起步的 1940 年代，“這并不是 60 或者 70 年代，而是 40 年代。我們仍然處于初級階段，而且仍在推動許多最基本的基礎工作，同時我們也在努力讓更多人能夠使用這個系統。”
所有人都想知道量子計算將會怎樣影響他們的日常生活，IBM 則希望通過推出商用化通用量子計算機來尋找這個問題的答案。
讓量子計算機走出實驗室
在新聞稿中，IBM 提到了量子計算機的潛在應用領域，以及 IBM 內部人員和該領域專家的一些看法，但是關于量子計算機何時推出卻是一筆帶過，IBM 只承諾通用量子計算機將會在“未來幾年里”交付，并沒有給出具體的時間表。此外，IBM 還在公告中提到，會在未來幾年中構建 50 量子位的系統。
由于 IBM 只給出了一個非常模糊的時間表，可能會導致很多人認為 IBM Q 只是為了占位，并沒有任何的實質計劃。但是 Crowder 表示，IBM 內部有一個很確定的計劃表。
“是的，我們內部對‘未來幾年’有很精確的定義。我們已經宣布，我們的目標是在今年內有選擇的向一些業界伙伴提供系統。我們也已經說過，在未來幾年內，我們會將其升級到 50 量子位的級別。”
IBM Q 并不是一個為了搏版面的項目。實際上，Crowder 也特別提到，IBM 的目標是讓量子系統成真，而不是僅僅停留在 PPT 上。
雖然其具體的商用時間仍處于保密狀態，但是 IBM 對通過 IBM Q 促進量子計算機下一階段的發展抱有很高的期望。盡管 IBM 還沒有準備好向外界公布詳細的路線圖，不過它對于描述自家的量子計算機與市場上的其它系統有何區別并無保留。
關于宣傳的爭論
除非你一直密切關注量子計算的發展，否則當上周 IBM 宣布將推出第一臺商用化的通用量子計算機時，你可能會感到困惑，因為D-Wave 公司在幾年前就開始為企業用戶提供量子計算的硬件了。
然而，D-Wave 的宣傳手段招致了很多批評。因為D-Wave 一直用量子位數來推廣產品，根據它的宣傳，D-Wave 的最新系統可以訪問 2000 量子位，這遠遠超過 IBM 在未來幾年內開發 50 量子位的愿景。然而，兩者實際上并不能直接比較，因為D-Wave 是用量子退火效應來實現量子計算，只能解決某些特定的問題，而 IBM 的方向則是通用量子計算機，與傳統計算機一樣，它可以解決各種類型的問題。
“我認為對這一領域有深入了解的人，才會明白差別所在。”Crowder 說，“即使是一般的技術專家，面對這種情況，也會感到困惑。”
他補充道，“我們提供的并不是功能固定的系統，而是一個通用系統。更重要的一點，量子計算的能力真正讓所有人都感到興奮的是，你可以用它探索‘Exponential Space（指數空間）’。”
Crowder 這里提到的是“完全量子糾纏”的概念，它允許量子位擁有更多狀態，而不是傳統二進制下的開和關兩種狀態。在這種情況下，只需要大約 40~50 個量子位，就超出了傳統計算機的模擬能力。目前，對于D-Wave 的硬件能否提供這些優勢仍然有很多爭論。
即使是目前的水平，IBM 的量子計算硬件仍然比之前發布的各種商用產品要更進一步。但是為了實現自己的雄心，IBM 不僅僅在尋找客戶，也在尋找合作伙伴。
尋找合作伙伴
IBM 預計在 2017 年年底推出首個量子系統，并讓一些行業合作伙伴率先使用。然而，這并不是一個類似于從制造商購買硬件的傳統交易。當 IBM 將早期的使用者稱為合作伙伴時，并不只是說說而已。
Crowder 表示，“我們肯定希望能夠有密切的合作伙伴，而且是能夠推動生態系統的合作伙伴。”
當然，作為 IBM 的合作伙伴也將因此受益，因為硬件本身將由 IBM 負責維護和定期升級。量子計算機對空間、溫度和其他實用性方面有很高的要求，由 IBM 負責維護系統，將使得合作伙伴能夠集中精力，充分挖掘系統的應用潛力。
得益于 IBM Experience，IBM 在通過云提供量子計算方面有著良好的記錄。“這不像你在實驗室開發一臺 5 量子位計算機，可以時靈時不靈。”Crowder 說，“我們已經有一臺從 2016 年 5 月持續運行至今的量子計算機，這證明了我們的能力。”
不過，作為 IBM 的合作伙伴并不是沒有條件，IBM 希望對方能夠告知對于 IBM Q 的未來計劃。
需要明確的是，IBM Q 是一個長期項目。一旦拿到了合作伙伴的門票，就意味著將會與 IBM 一起探索未知的領域。當然，這可以幫助它們在量子系統的優勢變得明晰前搶占先機。雖然 IBM 考慮長遠，但是這并不意味著它已經準備好放棄之前在傳統計算機領域的所有努力。
真正的飛躍
當問到 IBM 是否認為量子和傳統計算機會在未來共存時，Crowder 表示，“當然，比我的一生更長。”
他解釋道，“傳統計算機在存儲和處理大數據方面做得更好，比今天的量子計算機要更有效率的多，而且在可以預見的未來也會是這種情況。理論上，通用量子計算機可以做到傳統計算機所做的任何事情，但是在我看來，它們并不擅長處理大量的數據，量子計算機真正擅長的是探索巨大的問題空間。”
IBM 并不認為量子計算機是傳統計算機的下一代。量子計算機一個全新的硬件類別，它有自己的優勢和弱點，而且有很大的應用潛力。
當然，目前量子計算還不成熟。幾年來，雖然全球科研人員在研發大規模通用的量子計算機方面取得了巨大進展，但是在開發潛在應用方面卻進展甚微，從某種程度上來說，這造成了一種惡性循環。
“如果是 20~25 量子位的系統，你仍然可以在你的筆記本上模擬出來。”Crowder 說，“但是當你將量子位增加到 40~50 時，就算是世界上最大的超級計算機也不能模擬出所有的可能性，這種不連續性非常有趣。”
“實際上上，你需要使用量子系統，才能真正理解如何為量子系統創建算法，以及開發應用案例。這些都不是能通過傳統計算機系統模擬得到的。”
設置衡量標準
目前，我們還處于搭建通用量子計算機的初期階段，甚至連一套比較不同系統的標準方法都沒有。IBM 希望通過引入“Quantum Volume（量子體積）“來解決這個問題，這個度量標準包括了量子位的數量、量子運行質量、量子位連接、相干時間、以及并行性等。
“這些參數可以告訴你量子計算機能夠探索多大的空間，因此也能夠直觀呈現這臺量子計算機到底有多強大。”Crowder 說，“我們歡迎其他人參與進來，完善這個標準。隨著時間的推移，我們將需要一些類似的標準，讓大家能夠清楚不同的量子計算機之間、以及不同世代量子計算機之間的差別。”
然而事實卻是，目前并沒有這樣的衡量標準來可以拿來判斷，要將量子計算機從理論工作轉變成可行的商業化產品還有多少工作要做。
“就像我說的，量子計算機還處在 40 年代。”Crowder 說，“我們還沒有一個行業標準來對量子計算系統的性能進行分級，但是這種情況會在未來幾年里迅速改善，因為 IBM 和其他公司會不斷抬高這些系統的閾值。”
IBM 目前在做的都是基礎工作，而這些工作在未來幾年里將會被證明是非常有價值的，因為量子計算已經成為 IBM 商業利益的重要組成部分。
Crowder 表示，“我們確信現在已經到達了臨界點，在不久的將來，我們就會看到實現更大系統的途徑。”
IBM 已經向量子計算投入了大量的時間和資源，而 IBM Q 則代表著下一步動作。這家公司有將量子計算做成商業產品的雄心，如果它能夠在這一關鍵階段找到正確的合作伙伴，那么 IBM Q 將可以發揮關鍵性的作用，讓量子計算走出實驗室，在真實世界中挖掘出應用潛力。
via. DigitalTrend，雷鋒網編譯
來自: 雷鋒網