?亞馬遜云計算業務推出量子計算服務,預計將于2020年向所有企業客戶推出

2019-12-03 15:42:44     來源:騰訊科技,TechCrunch

不久前,谷歌宣布實現了“量子優勢”——即量子計算的能力超過了傳統計算機,這一消息震驚了世界,并引發IBM吐槽,看來量子計算的時代越來越近了。


據外媒最新消息,量子計算領域又來了一個新玩家,亞馬遜的云計算業務最近開始向精選的企業客戶提供量子計算服務,這也是亞馬遜第一次進入量子計算領域。


?亞馬遜云計算業務推出量子計算服務,預計將于2020年向所有企業客戶推出


亞馬遜云計算公司表示,量子計算服務名為“亞馬遜Braket”,這一服務從周一開始進入“預覽階段”。這一服務將會讓企業客戶探索如何通過開發和測試模擬量子算法,以便從量子計算機中獲益??蛻暨€可以從供應商處獲得不同的早期量子計算硬件,包括D-Wave系統公司、IonQ和Rigetti計算公司。


亞馬遜云計算公司高級副總裁查理·貝爾在一份聲明中說:“客戶正在尋找用量子計算機進行實驗的方法,并探索這項技術的潛力?!?


亞馬遜量子計算品牌中的“Braket”指的是“bra-ket”,這是一種描述量子態的標準符號。


據報道,亞馬遜這項服務預計將于2020年向所有企業客戶推出。


亞馬遜此舉也意味著他們和與微軟公司、谷歌和IBM一起加入了研發、推廣量子計算的熱潮中。目前,微軟和IBM也允許外部公司在各自的云計算平臺上試驗量子計算硬件。


值得一提的是,在云計算領域,亞馬遜和微軟兩家占據主導地位。兩家公司去年總共占據了云市場的60%。不過亞馬遜的份額遙遙領先于微軟。


美國航空航天制造巨頭波音公司表示,它計劃與亞馬遜云計算合作,探索量子計算的潛在應用,包括該技術如何能加速材料科學研究,以及如何確保通信安全。


亞馬遜云計算技術副總裁比爾·瓦斯說,量子計算對包括亞馬遜在內的運輸和物流公司也很有用。他說,這項技術有助于找到更有效的行駛路線,避免交通堵塞,把貨物從一個地方運送到另一個地方,而且所有的計算都是近乎實時的?!傲孔佑嬎阌袧摿鉀Q一些復雜的問題,這些問題用現有計算機上的算法很難解決,”他說。


他拒絕透露亞馬遜云計算公司在量子計算技術上投資了多少,但表示這是一筆可觀的金額。


亞馬遜云計算公司周一還在博客中表示,作為推進量子計算計劃的一部分,它正在加州帕薩迪納的加州理工學院校園附近籌建“亞馬遜云計算量子計算中心”,該中心將匯集亞馬遜、加州理工學院和其他機構的量子計算專家。


亞馬遜官方表示,這一量子計算中心的目標是研究大規模量產量子計算機的技術,并確定量子計算機上最善于解決的問題或行業應用。


通過利用量子物理的特性,量子計算機有可能近乎實時地對大量可能性進行分類,并提出一個可能的解決方案。傳統計算機以0或1存儲信息,而量子計算機使用量子位或量子位,它們能夠同時以0和1表示和存儲信息。


迄今為止,人類還沒有制造出可以商用的量子計算機。自2016年以來,IBM就通過云計算平臺為客戶提供了早期量子計算機器的接入。


谷歌在10月份宣布了一項量子計算實驗結果,該實驗在大約三分鐘內產生了大約100萬個隨機數字串,該公司稱這項任務將花費世界上最快的傳統超級計算機一萬年的時間。谷歌也將這一成果稱之為“量子優勢”的實現。


不過IBM公司的科學家不同意谷歌的結論,稱這項任務可以在兩天內由傳統計算機處理完成。


微軟在11月公布了基于云計算的量子計算工具,外部企業客戶可以使用這些工具來加快傳統計算機的計算速度。


據國外媒體報道,亞馬遜云計算公司的量子計算主管西蒙·塞韋里尼也表示,雖然量子計算的創新每天都在發生,但是很難預測什么時候能制造出商業級的量子計算機,從而增加量子計算真正的商業價值。


他說:“我們認為要實現量子計算的潛在愿景,還需要做大量的工作?!?


什么叫量子計算機


量子計算機,簡單地說,它是一種可以實現量子計算的機器,是一種通過量子力學規律以實現數學和邏輯運算,處理和儲存信息能力的系統。它以量子態為記憶單元和信息儲存形式,以量子動力學演化為信息傳遞與加工基礎的量子通訊與量子計算,在量子計算機中其硬件的各種元件的尺寸達到原子或分子的量級。量子計算機是一個物理系統,它能存儲和處理關于量子力學變量的信息。


如同傳統計算機是通過集成電路中電路的通斷來實現0、1之間的區分,其基本單元為硅晶片一樣,量子計算機也有著自己的基本單位——昆比特(qubit)。昆比特又稱量子比特,它通過量子的兩態的量子力學體系來表示0或1。比如光子的兩個正交的偏振方向,磁場中電子的自旋方向,或核自旋的兩個方向,原子中量子處在的兩個不同能級,或任何量子系統的空間模式等。量子計算的原理就是將量子力學系統中量子態進行演化結果。


量子計算機的原理


1、量子比特


經典計算機信息的基本單元是比特,比特是一種有兩個狀態的物理系統,用0與1表示。在量子計算機中,基本信息單位是量子比特(qubit),用兩個量子態│0>和│1>代替經典比特狀態0和1。量子比特相較于比特來說,有著獨一無二的存在特點,它以兩個邏輯態的疊加態的形式存在,這表示的是兩個狀態是0和1的相應量子態疊加。


2、態疊加原理


現代量子計算機模型的核心技術便是態疊加原理,屬于量子力學的一個基本原理。一個體系中,每一種可能的運動方式就被稱作態。在微觀體系中,量子的運動狀態無法確定,呈現統計性,與宏觀體系確定的運動狀態相反。量子態就是微觀體系的態。


3、量子糾纏


量子糾纏:當兩個粒子互相糾纏時,一個粒子的行為會影響另一個粒子的狀態,此現象與距離無關,理論上即使相隔足夠遠,量子糾纏現象依舊能被檢測到。因此,當兩粒子中的一個粒子狀態發生變化,即此粒子被操作時,另一個粒子的狀態也會相應的隨之改變。


4、量子并行原理


量子并行計算是量子計算機能夠超越經典計算機的最引人注目的先進技術。量子計算機以指數形式儲存數字,通過將量子位增至300個量子位就能儲存比宇宙中所有原子還多的數字,并能同時進行運算。函數計算不通過經典循環方法,可直接通過幺正變換得到,大大縮短工作損耗能量,真正實現可逆計算。


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