作為全球資料中心基礎設施的領導者, Vern Brownell 開創了個人區域網(PAN), 將計算、儲存和網路資源虛擬化並互連的解決方案。 1月29日下午, Vern Brownell在 EmTech China 峰會上帶來了量子計算的前沿技術以及商業化現狀的分享。 以下是全文整理:
我來自D-Wave公司, 我們已經建立了量子電腦, 來為客戶提供產品。 我們現在面臨的問題是關於計算的, 特別是在機器學習領域、優化及指標的選擇方面。 我們的目標是生產具有超級運算能力的電腦。 目前的系統非常可靠而且也能夠充當一部分資料中心的功能, 但是一般來說是很難去充當客戶的資料中心的, 但是量子計算機具有這樣的能力。
我們的專案還包括和演算法、軟體相關的實驗。 我們的商業模型是出售量子電腦等產品, 同時出售一些在網站上可以使用的服務, 比如說計算能力和分析能力。 基本上來說, 量子電腦是一種利用量子物理效應的電腦。
其次是量子糾纏, 指的是兩個量子態的物理物體相互產生影響,
首先第一種方法是Gate Model, 。 我們的數位電腦有很多的邏輯門, 可以把這些量子效應放在其中, 比如說IBM是第一個將自己的量子計算系統上傳到雲端的公司, 隨後穀歌也做出了非常大的努力, 雖然他們還沒有實現自己的目標, 但是他們總是會實現的。 但是Gate Model需要進行大量地糾錯, 對於一般的邏輯立方體, 可能需要幾千甚至幾萬個立方體來打造真正的電腦。
另外一個方法是微軟使用的方法, 這是一個非常有趣的方法, 因為它可以不進行任何糾錯。 理論上來說, 它可以用更少量子比特來處理問題。 現在正在使用一種外來准粒子叫馬約拉納粒子(Majorana particle)來打造超強的計算能力, 現在微軟還沒有製造出足夠多這樣的量子比特。 所以說我們還需要花費許多的努力, 可能在接下來的幾年, 這樣的量子電腦會成為非常強大的一種技術。
2004年D—Wave選擇了另外一種方法叫量子融合, 它可以找到一種低能耗的配置, 同時使用量子隧穿的方法。 這種方法可以防錯, 並且可以用來解決很多商業問題。 現在我們的產品還不是一種普適性的量子電腦, 但是量子融合的方式可以量子電腦更加地普適, 更具有商業化的價值。
下面我們簡單地說一下我們的量子計算。 我們可以把它比喻為3D圖解, 我們想要解決的問題是, 如何在3D場景裡面找到最低的一個點或者是一個問題的最佳解決方案。D—Wave量子計算可以使用一個公式來找到解決方案。一般來說,利用傳統的一些演算法找到這個最小的值是非常困難的,因為這需要在整個3D的場景裡面走一遍才能找到,但是如果使用我們的量子計算,就可以非常迅速的找到最終答案。
我們的D—Wave的量子電腦有一個冷卻器。整個量子電腦運算的溫度非常的低,幾乎已經達到了絕對0度,甚至比外太空還要冷,而且它必須是真空的,同時需要附加一個電磁隔離。可能未來200年或者更長的時間之後,人才可以在量子電腦周圍走動。量子晶片上面採用超導體構建,它們構成了超導晶片。我們使用的是自己專利的技術打造晶片,這是世界上最先進的量子處理器。它可以達到2000乃至4000個量子比特的等級。
我們的量子比特基本上是一圈一圈的立方體。可以使用量子電腦解決很多困難的問題。除此之外超導體晶片本身的能耗也比較低,這樣的晶片在未來可以很大程度上減少能源的消耗,它的運算能力更強,而且發熱量也會越來越低。我們的量子優勢或者說量子霸權存在哪些問題呢?我不是很喜歡霸權這樣的詞。實際上我們現在比較接近量子優勢了。
有一些人比較懷疑D—Wave公司,他們希望看看傳統的演算法是不是可以比D—Wave的量子電腦更快的解決問題。但其實D—Wave的量子電腦是世界上最先進的量子電腦。他們最後會發現,我們的量子電腦的運算速度要比傳統演算法快2000倍。
D—Wave有可能是第一個展示出量子優勢的公司。我們希望給客戶提供真正的服務。我們的最新產品將會在未來的幾個月內正式發佈,我們也將在真實產品的應用中展示我們的量子優勢。量子電腦的應用涉及各行各業,其中也包括機器學習、材料科學、網路安全、錯誤探測。
再舉個簡單地例子,我們和大眾進行合作,希望可以減輕北京的交通壓力。我們使用了量子演算法來計算在北京的418輛計程車的交通流向,只用了22秒,並且找到了最好的方法來緩解北京的計程車的交通阻塞問題。
那麼我們在量子電腦方面已經發展到什麼階段了呢?
圖片上顯示的橫軸是時間,縱軸是計算性能,我們發表了很多論文證明我們已經超過了圖中綠線的水準,接下來幾個月發佈的新的產品,將會在性能方面有所提升,我們也正在不斷地提升自己的系統,並且和消費者進行合作,向其提供更多的服務和產品。
隨著整個量子運算的能力越來越高,在未來量子計算使用起來也會更加方便。上圖是我們自2004年以後所取得的一些進步,可以看到Gate Model(紅色的線)的增長率比較低,D-Wave一開始也是一個Gate Model量子電腦的方式,後來我們決定放棄這種方式,開始使用量子退火的方式,可以看到增長的速度非常快。我們在這個領域已經超過20年,也一直在見證當前量子計算的發展。
現在有很多量子電腦供應商,不過我們相信D-Wave已經處於量子計算的前沿陣地。量子計算在未來將會是一個必要的計算工具,它可能不會替代傳統的計算資源,但它會成為我們傳統計算的輔助工具。
D-Wave也是目前唯一可以提供商用的量子電腦的公司,如果大家想要把量子電腦放到自己的資料庫,那麼我們可以給大家提供這樣的服務,而且,我們現在有很好的理論,但實際上使用這些理論是非常困難的,想要大規模應用量子計算來解決困難的問題還需要幾年的時間,我們也正在不斷的進步,相信我們的技術是促進量子電腦商用化的最佳捷徑。
相信量子計算將是一個非常令人興奮的領域!
如何在3D場景裡面找到最低的一個點或者是一個問題的最佳解決方案。D—Wave量子計算可以使用一個公式來找到解決方案。一般來說,利用傳統的一些演算法找到這個最小的值是非常困難的,因為這需要在整個3D的場景裡面走一遍才能找到,但是如果使用我們的量子計算,就可以非常迅速的找到最終答案。我們的D—Wave的量子電腦有一個冷卻器。整個量子電腦運算的溫度非常的低,幾乎已經達到了絕對0度,甚至比外太空還要冷,而且它必須是真空的,同時需要附加一個電磁隔離。可能未來200年或者更長的時間之後,人才可以在量子電腦周圍走動。量子晶片上面採用超導體構建,它們構成了超導晶片。我們使用的是自己專利的技術打造晶片,這是世界上最先進的量子處理器。它可以達到2000乃至4000個量子比特的等級。
我們的量子比特基本上是一圈一圈的立方體。可以使用量子電腦解決很多困難的問題。除此之外超導體晶片本身的能耗也比較低,這樣的晶片在未來可以很大程度上減少能源的消耗,它的運算能力更強,而且發熱量也會越來越低。我們的量子優勢或者說量子霸權存在哪些問題呢?我不是很喜歡霸權這樣的詞。實際上我們現在比較接近量子優勢了。
有一些人比較懷疑D—Wave公司,他們希望看看傳統的演算法是不是可以比D—Wave的量子電腦更快的解決問題。但其實D—Wave的量子電腦是世界上最先進的量子電腦。他們最後會發現,我們的量子電腦的運算速度要比傳統演算法快2000倍。
D—Wave有可能是第一個展示出量子優勢的公司。我們希望給客戶提供真正的服務。我們的最新產品將會在未來的幾個月內正式發佈,我們也將在真實產品的應用中展示我們的量子優勢。量子電腦的應用涉及各行各業,其中也包括機器學習、材料科學、網路安全、錯誤探測。
再舉個簡單地例子,我們和大眾進行合作,希望可以減輕北京的交通壓力。我們使用了量子演算法來計算在北京的418輛計程車的交通流向,只用了22秒,並且找到了最好的方法來緩解北京的計程車的交通阻塞問題。
那麼我們在量子電腦方面已經發展到什麼階段了呢?
圖片上顯示的橫軸是時間,縱軸是計算性能,我們發表了很多論文證明我們已經超過了圖中綠線的水準,接下來幾個月發佈的新的產品,將會在性能方面有所提升,我們也正在不斷地提升自己的系統,並且和消費者進行合作,向其提供更多的服務和產品。
隨著整個量子運算的能力越來越高,在未來量子計算使用起來也會更加方便。上圖是我們自2004年以後所取得的一些進步,可以看到Gate Model(紅色的線)的增長率比較低,D-Wave一開始也是一個Gate Model量子電腦的方式,後來我們決定放棄這種方式,開始使用量子退火的方式,可以看到增長的速度非常快。我們在這個領域已經超過20年,也一直在見證當前量子計算的發展。
現在有很多量子電腦供應商,不過我們相信D-Wave已經處於量子計算的前沿陣地。量子計算在未來將會是一個必要的計算工具,它可能不會替代傳統的計算資源,但它會成為我們傳統計算的輔助工具。
D-Wave也是目前唯一可以提供商用的量子電腦的公司,如果大家想要把量子電腦放到自己的資料庫,那麼我們可以給大家提供這樣的服務,而且,我們現在有很好的理論,但實際上使用這些理論是非常困難的,想要大規模應用量子計算來解決困難的問題還需要幾年的時間,我們也正在不斷的進步,相信我們的技術是促進量子電腦商用化的最佳捷徑。
相信量子計算將是一個非常令人興奮的領域!