5000量子比特的商用計(jì)算平臺發(fā)布！D-Wave：這是商業(yè)應(yīng)用的唯一選擇

蕭簫 2020-10-01 12:13:24 來源：量子位

蕭簫 發(fā)自 凹非寺
量子位 報(bào)道 | 公眾號 QbitAI

近日，量子計(jì)算公司D-Wave稱，第一臺為業(yè)務(wù)構(gòu)建的量子計(jì)算機(jī)Adventage問世，實(shí)現(xiàn)了每個(gè)用戶至少擁有5000量子比特（qubit）的“使用權(quán)”。

其實(shí)，Advantage仍然是一臺量子退火機(jī)?（quantum annealing machine），應(yīng)用范圍并沒有量子通用計(jì)算機(jī)那么廣泛，而且目前只能通過云端使用。

不過，云訪問Adventage的任何用戶，都擁有5000量子比特的完全訪問權(quán)限。

D-Wave稱，Adventage可以處理多達(dá)100萬個(gè)變量的問題類型，是徹底為業(yè)務(wù)構(gòu)建的量子計(jì)算機(jī)。

D-Wave的首席執(zhí)行官Alan Baratz表示：“在其他類型的量子計(jì)算機(jī)上最多只能做點(diǎn)小實(shí)驗(yàn)、推導(dǎo)些簡單的定理，而且還比我們的計(jì)算規(guī)模差多了。”

與其他的通用量子計(jì)算機(jī)相比，Adventage是一臺商用量子計(jì)算機(jī)，是D-Wave探索商業(yè)化的新一步。

芯片：量子比特“連接”更多了

D-Wave表示，在每個(gè)Advantage量子計(jì)算機(jī)中，實(shí)際的量子比特?cái)?shù)會(huì)根據(jù)芯片的不同而發(fā)生變化。

也就是說，其中一些芯片的容量明顯超過5000量子比特、而另一些則接近5000量子比特。

不過，每個(gè)用戶都將擁有至少5000量子比特的完全訪問權(quán)限。

這樣的數(shù)據(jù)，是根據(jù)它芯片的結(jié)構(gòu)來決定的。

從下圖可見，Adventage的芯片實(shí)現(xiàn)了15路的量子比特連接，也就是說，每個(gè)量子比特都能與其他15個(gè)量子比特相連。

“量子比特的數(shù)量及連接性，決定了量子計(jì)算機(jī)可以解決多大的問題?！?/p>

對此，Alan Baratz給出的解釋是：“使用2000量子比特的處理器，我們可以在100到200的變量內(nèi)解決問題。”

“而使用具有2倍量子比特、和2倍連接性的Advantage量子計(jì)算機(jī)，我們就可以在600到800的變量內(nèi)的解決更多問題。”

也就是說，這5000量子比特是D-Wave的研究人員在進(jìn)行計(jì)算后得出的結(jié)論：在Advantage系統(tǒng)上，可以解決的問題是在2000量子比特處理器上可以解決的問題的2.6倍。

這是D-Wave從2000量子比特到5000量子比特的飛躍。

從下圖中可以看出，2000量子比特的處理器中，芯片的每個(gè)量子比特只能與其他6個(gè)量子比特相連接，連接性沒有Adventage高。

不過，這樣的設(shè)計(jì)明顯更偏向于企業(yè)的商業(yè)化應(yīng)用。

也就是說，不僅現(xiàn)實(shí)中買不到他們的這臺Adventage量子計(jì)算機(jī)，只能租用云服務(wù)。

而且，Advantage仍然是一臺量子退火機(jī)?（quantum annealing machine），應(yīng)用范圍并沒有量子通用計(jì)算機(jī)那么廣泛。

D-Wave的云端商業(yè)化

而早在今年2月、推出Adventage之前，D-Wave就已經(jīng)公布了他們的量子計(jì)算平臺云服務(wù)Leap 2的價(jià)格。

與第一代云服務(wù)Leap相比，Leap 2那時(shí)候能保證用戶解決多達(dá)1萬個(gè)變量的大型復(fù)雜問題、也可以實(shí)時(shí)訪問D-Wave的2000量子比特計(jì)算機(jī)。

那時(shí)候的價(jià)格是這樣的：

現(xiàn)在，D-Wave在前一代處理器的基礎(chǔ)上升級了芯片結(jié)構(gòu)、改進(jìn)了處理能力后，價(jià)格估計(jì)并不會(huì)比此前的云服務(wù)更便宜。

據(jù)了解，包含Adventage使用權(quán)限的云服務(wù)，將在10月8號上線。

此外，D-Wave還發(fā)布了新的混合求解器-離散二次模型（DQM），旨在擴(kuò)展可在量子計(jì)算機(jī)上運(yùn)行的問題類型。

它通過接受更大范圍的變量值（包括從1到10的整數(shù)，甚至是紅、黃色、藍(lán)等顏色），而不是僅接受0或1的二進(jìn)制變量來實(shí)現(xiàn)。

IBM：1121量子比特都還有距離

此外，IBM也于近日透露了他們研發(fā)通用量子計(jì)算機(jī)的消息。

在上周與量子計(jì)算有關(guān)的一次峰會(huì)上，IBM稱，它們計(jì)劃于3年內(nèi)推出1121量子比特的處理器Condor。

也就是說，直到2023年，IBM都在為1121量子比特而努力。

而在今年9月初，IBM才推出65量子比特的Hummingbird處理器，并計(jì)劃在明年推出127量子位的Quantum Eagle處理器。

聽起來是不是有點(diǎn)奇怪？

為什么D-Wave已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了5000量子比特的商用計(jì)算平臺，IBM還在3位數(shù)的量子比特之間“苦苦掙扎”？

因?yàn)?，他們研究的方向并不相同，IBM的量子計(jì)算機(jī)是“通用量子計(jì)算機(jī)”，而D-Wave則是量子退火機(jī)，朝著商業(yè)化的方向行進(jìn)。

這里面的區(qū)別就在于，量子退火是基于絕熱量子計(jì)算的，這其中不需要操作量子邏輯門。

簡單來說，量子退火機(jī)雖然處理性能高，但可以實(shí)現(xiàn)的功能也相對會(huì)更少。

網(wǎng)友：D-Wave模型的可控性太差

盡管如此，有網(wǎng)友認(rèn)為，D-Wave能實(shí)現(xiàn)5000量子比特的計(jì)算能力，仍然值得驚奇。

在推特上有10萬多粉絲的業(yè)內(nèi)知情人士Brian Roemmele表示：“這件事情真的令人驚訝……這樣我們離個(gè)人量子計(jì)算機(jī)又進(jìn)了一步?！?/p>

然而，也有網(wǎng)友對于D-Wave的成果并不看好。

Reddit上karma值8w的網(wǎng)友表示，D-Wave的這種模型，可控性就是不行。

多年來，D-Wave計(jì)算機(jī)的控制就像“調(diào)低A，調(diào)高B”一樣簡單……

相比之下，來自IBM和Google等公司研發(fā)的50量子比特（或更多）這種，每一量子比特都是是完全可控的（“通用”）。這種可控性非常昂貴，并且對于擴(kuò)展這類超導(dǎo)量子計(jì)算機(jī)是一個(gè)瓶頸。

畢竟，50量子位已經(jīng)需要這么多的導(dǎo)線，要考慮空間問題，同樣校準(zhǔn)也要很長時(shí)間……然而，D-Wave卻通過使用可控性最差的非通用模型來解決這些問題。

參考鏈接：
https://spectrum.ieee.org/tech-talk/computing/hardware/ibms-envisons-the-road-to-quantum-computing-like-an-apollo-mission
https://venturebeat.com/2020/02/26/d-wave-announces-leap-2-its-cloud-service-for-quantum-computing-applications/
https://venturebeat.com/2020/09/29/d-wave-advantage-quantum-computing-5000-qubits-1-million-variables/

— 完 —