美國(guó)情報(bào)系統(tǒng)贊助IBM量子計(jì)算機(jī)研發(fā)

“藍(lán)色巨人”IBM最近獲得了來(lái)自美國(guó)情報(bào)體系的一項(xiàng)多年贊助，旨在開發(fā)量子運(yùn)算技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)能克服網(wǎng)絡(luò)攻擊的安全技術(shù)，還有加速醫(yī)療研發(fā)的通用量子計(jì)算機(jī)。

 

IBM日前宣布，美國(guó)情報(bào)先進(jìn)研究計(jì)劃(US Intelligence Advanced Research Projects Activity，IARPA)在近日通知IBM，將贊助該公司科學(xué)家一筆多年期的研究經(jīng)費(fèi)，催生通用型量子計(jì)算機(jī)；該公司并未公布該贊助的進(jìn)一步細(xì)節(jié)，因?yàn)?ldquo;最終合約協(xié)商仍未完成”。IARPA是共有17個(gè)成員、包括中情局(CIA)在內(nèi)的美國(guó)情報(bào)體系(US Intelligence Community)研發(fā)部門。

 

一般人先想到的，可能是量子計(jì)算機(jī)對(duì)于例如破解加密數(shù)據(jù)等任務(wù)很有用，不過(guò)IBM心目中有其他使用情境，表示：“這類運(yùn)算技術(shù)的大躍進(jìn)，有朝一日可望把能拯救生命的癌癥治療藥物研發(fā)時(shí)程，縮短到只要今日的一小部分；或是透過(guò)大幅度加速機(jī)器學(xué)習(xí)，開啟人工智能的新局；還有能保障云端運(yùn)算系統(tǒng)不受到網(wǎng)絡(luò)攻擊。”

 

量子計(jì)算機(jī)不同于以0與1為基本運(yùn)算單位的傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)，有原子等級(jí)的位可代表0與1，或者是同時(shí)將0與1迭加；那些量子位(quantum bits，簡(jiǎn)稱qubits)能讓計(jì)算機(jī)一次執(zhí)行一個(gè)運(yùn)算任務(wù)的多個(gè)部分，這使得量子計(jì)算機(jī)的性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)。

 

不過(guò)這也是需要付出代價(jià)的；目前的量子位是不穩(wěn)定的硬件，必須隔絕熱與電磁波的干擾，此外也需要被冷卻到接近絕對(duì)零度(-273.15℃)，不然可能會(huì)出現(xiàn)破壞性的錯(cuò)誤。

 

 

 

 

根據(jù)科技新聞網(wǎng)站Quartz的一篇文章，IBM目前所打造的最厲害量子計(jì)算機(jī)只有8量子位；該部計(jì)算機(jī)以約瑟芬接合接口(Josephson junctions)的形式來(lái)呈現(xiàn)量子位，也就是由一個(gè)薄隔離層分隔的兩層半導(dǎo)體。

 

IBM已經(jīng)展示過(guò)，藉由把量子計(jì)算機(jī)以2D數(shù)組來(lái)安排，能校正該類機(jī)器會(huì)出現(xiàn)的兩種錯(cuò)誤──位翻轉(zhuǎn)(bit-flip)與相位誤差(phase errors)；而這是實(shí)現(xiàn)可用、可信賴量子計(jì)算機(jī)運(yùn)算結(jié)果的重要一大步。除了IBM之外，還有D-Wave、NASA與Google等單位也在研發(fā)量子計(jì)算機(jī)，但那些方案是將量子位排成線性，無(wú)法同時(shí)偵測(cè)到位翻轉(zhuǎn)與相位誤差。