在CES2019上IBM展示的量子計算機到底是不是重大突破？

來源：網易科技

在2019年度國際消費電子展(CES)上，IBM展示了其最新的量子計算機IBM Q System One的模型。評論認為，這個量子計算機坐落在2.3米高的玻璃框架內，看起來就像是一件藝術品。儘管看起來很精緻，但它仍然是一個實驗性的裝置。

IBM宣稱Q System One是“世界上第一個為科學和商業用途而設計的完全整合的通用量子計算系統”，但這是一個值得商榷的描述。Q System One可能是被設計用於商業用途的，但它還沒有完全準備好。不是你想象中的那種量子計算機。像Q System One這樣的量子計算機仍然基本上是一個實驗性裝置。在實用性任務中，它們的表現無法超越經典計算機（事實上，在現實生活中的實用計算中，你的膝上型電腦可能更強大），取而代之的是，它們是研究工具。讓我們來看看量子裝置究竟是如何工作的。

英國蘇塞克斯大學量子技術教授Winfried Hensinger表示，“它更像是一塊墊腳石，而不是實用的量子計算機。不要把它看成是那種’可以解決量子計算所知的所有問題’的量子計算機，但可以它想象成一個原型機，讓你可以測試並進一步開發一些將來可能有用的程式。”

即使作為一個實驗裝置，IBM也不打算在Best Buy（百思買）開始銷售Q System One。該公司沒有透露購買這些機器的成本，甚至沒有透露其生產數量。

與IBM的其他量子計算機一樣，使用者只能透過雲端訪問，公司和研究機構可以在IBM Q Network上購買使用時間。IBM還宣佈了兩個新客戶：能源巨頭ExxonMobil（埃克森美孚），以及製造出大型強子對撞機的歐洲研究實驗室CERN（歐洲原子核研究中心）。

說到量子計算，我們必須知道量子位，或者說量子位元，這些是量子計算機所使用的基本資訊單位。不像常規位元將資料儲存為1或0，量子位元充分利用了名為疊加的量子現象。這意味著它們實際上同時以1和0存在。這種計算的優勢在於，它可以成倍地增加你可以處理的資訊量。能夠作為1或0存在的一對量子位元可以體現四種可能的狀態。三個量子位元可以體現八種狀態。300個量子位元可以體現的狀態比整個宇宙中的原子總數還多。

那麼Q System One有什麼特別之處呢？

IBM表示，主要的成就是將一種實驗量子機器變成了可靠性（和外觀）更接近大型計算機的系統。量子計算極其複雜精妙。晶片需要保持在凍結溫度，並且易受微小的電流波動或物理振動所干擾。IBM表示，Q System One可以將這些問題最小化。

“這是IBM為市場帶來的技術，其他人沒有真正這麼做。我們知道如何做整合系統。”IBM的量子研究副總裁Bob Sutor表示，“量子計算機的電子產品不是可以現成買到的。你需要一個溫度控制環境，需要儘量減少振動，儘量減少可能干擾量子計算的任何因素。”

Sutor表示，像Q System One這樣的機器的一個實際優勢是它減少了研究中的停止執行期。在一次電源激增引起的混亂或技術人員的不滿情緒後，重新設定一個量子計算機，在像Q System One這樣的裝置上要快得多。Sutor說：“過去需要幾天或幾周的時間，現在只需要一小時或幾天。”雖然這些聽起來像是邊際收益，但如果我們能借助量子計算機來以我們所夢想的方式改變世界（例如發現新的藥物、發掘核聚變能量），可靠的研究絕對是關鍵。

也許同樣重要的是，Q System One看起來是其中的一部分。這臺機器是由Map Project Office設計，該公司是一家工業設計諮詢公司，曾與Sonos、本田和Graphcore等公司合作過。Q System One被裝在一個9英尺高的硼矽玻璃立方體中，精緻的內部結構裹以一層閃亮的圓形黑色外殼。這讓人聯想起蘋果2013年版的Mac Pro和電影《2001年：太空漫遊》中的Monolith。它看起來像是來自未來的計算機。

對於IBM來說，這不僅僅是一個附加好處，而是計劃的一部分。這家擁有107年曆史的公司可能仍會在每個季度獲得數十億美元的收入（主要來自傳統的企業交易），但它面臨著一些分析師所說的“不可逆轉的結構性衰退”。“在科技行業最新的增長領域：移動和雲端計算均未能取得領先地位，而且它需要新的收入來源來度過第二個世紀。人工智慧是一個賭注，量子計算是另一個。”

Sutor指出，Q System One應該激發人們的信心——無論是在量子計算領域還是在IBM本身。“當人們看到量子計算系統的時候，他們的眼睛就會發光，這是由於他們明白，這種傳聞中或者太過未來色彩的系統現在終於開始生產出來了。他們看到這種系統後可以說‘啊，IBM看到了前方的道路！’”

像Q System One這樣的機器在這些術語上仍然有用，讓人們得以一瞥未來。但是我們需要記住的是：還有很多工作要做。Hensinger表示，“我不認為這是一個突破，但這是實現量子計算邁向商業化的重要一步。”