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「足夠成熟」,量子軟體時代已經開啟

對於有著長開發周期的某些早期採用者來說,尤其是在金融、能源和生命科學等領域,量子技術已經足夠成熟,可以開始應用於實際工作了。

量子計算機仍處於起步階段,但我們不必等到發展成熟就能一窺它們將會帶來的改變。

這意味著,那些競相跟上AI步伐的公司將需要應對另一個新興的變革領域,而且速度要比一些量子時間表所暗示的快得多才行。

得益於早期量子機器和模擬未來趨勢的傳統計算機的能力,我們已經看到了一些有關量子軟體可以做什麼的實際例子。IBM表示,該公司現在通過向250多家客戶部署量子系統和服務來創造收入。

IBM表示,該公司正與富國銀行(Wells Fargo)合作使用量子系統,例如,通過測試和實施新的機器學習生成模型來潛在地改進AI技術。

IBM的量子科學家和歐洲能源公司E.ON開發了一種使用量子計算機管理天氣風險的算法,IBM表示,這種算法的性能可能優於傳統方法。

「實際上,這不是等待量子計算機建成的問題。事實上,這一切已經在發生了,」IBM量子基礎設施主管Jerry M. Chow說。

總部位於瑞士聖加侖和德國慕尼黑的「量子即服務」初創公司Terra Quantum的創始人兼執行長Markus Pflitsch稱,Terra Quantum也在為金融、能源和生命科學領域的客戶運行基於量子軟體的高性能傳統計算機。

用於冷卻和控制IonQ量子位的專用雷射儀。量子位是量子計算的基本單位。圖片來源:IONQ

Pflitsch說,該技術的特定用途「優於一流的傳統解決方案」。

Terra Quantum表示,該公司已經開發出基於量子的算法,可以更有效地對各種情況下的風險價值進行建模,這對保險公司和其他金融服務提供商來說非常重要。該公司表示,與更傳統的方法相比,其在優化金融抵押品方面的工作將貸款機構的成本降低了六個基點。抵押品優化包括配置資產以滿足保證金要求、降低成本和最大化回報。

IBM最先進的量子計算機量子系統二號在該公司位於紐約州約克敦海茨的研究實驗室里。圖片來源:CHRISTOPHER TIRRELL FOR IBM

總部位於馬里蘭州科利奇帕克的量子計算公司IonQ的應用開發總監Masako Yamada稱,IonQ通常在與客戶合作的早期階段使用模擬量子計算機,並使用實際的量子計算機來驗證結果。

「我們正在探索量子算法可以在哪些方面使機器學習、化學和優化等領域的現有工作流程受益,」Yamada說,「目標是開發優於純傳統方法的混合解決方案。」

誠然,這些早期的努力只是讓我們初步了解了量子計算的全部潛力。

該領域有著諸多挑戰,其中一個挑戰是脆弱的量子比特在解決問題時會產生錯誤,而且隨著平台規模的擴大,錯誤率也會上升。量子比特是量子計算的基本單位。

谷歌(Google)表示,本月該公司發布的新型量子晶片Willow改變了這種局面,隨著量子比特的增加,錯誤率反而會降低。谷歌表示,錯誤率要達到目標水平還需要大約三年時間,該公司預計其量子系統要到這個十年末才能達到全面規模。

「我先要說明,目前絕大多數令人興奮的應用程式都需要依賴容錯量子計算機才能真正實現,」谷歌量子人工智慧(Google Quantum AI)首席營運長Charina Chou說。「我們現在還沒有達到這個階段,我們預計到了那個階段,還會有更多的軟體開發工作要做。」

對於谷歌母公司的一些投資者來說,谷歌量子技術的商業應用可能遙不可及。但對於有著長開發周期的某些早期採用者群體來說,尤其是在金融、能源和生命科學等領域(這些領域也是Terra Quantum提到的),這項技術已經足夠成熟,可以開始應用於實際工作了。

谷歌也面臨著激烈的競爭。本月,伊利諾州州長普利茲克(JB Pritzker)表示,正在芝加哥開發的量子與微電子園(Quantum and Microelectronics Park)將迎來IBM最先進的量子計算機量子系統二號(Quantum System Two),該計算機將用於探索量子計算在各個行業的應用。IBM表示,預計芝加哥的量子系統二號將在未來一年內投入運行。目前,該公司正在其位於紐約州約克敦海茨的研究實驗室運行量子系統二號,並計劃明年與日本理化學研究所(RIKEN)合作在日本部署另一台量子系統二號。

另一家公司、總部位於加州帕洛阿爾托的初創公司PsiQuantum表示,將於2027年在澳大利亞建成並運行全球首台大規模具有商業用途的容錯量子計算機,並將於2028年在芝加哥的園區內營運第二台。

PsiQuantum首席商務官Stratton Sclavos表示,量子計算的潛在應用包括幫助生產更安全、更有效的藥物。他還表示,量子計算還可以幫助設計出更便宜、更環保的化肥。

「我並不是想要加快你已經運行良好的模擬速度,」 Sclavos說。「我想要的是幫你模擬你今天無法模擬的事物。」

雖然實現這個目標還需要數年時間,但一些公司現在已經可以真正地搶先體驗了。

責任編輯: 李華  來源:華爾街日報轉載請註明作者、出處並保持完整。

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