量子优势:还有多远?

2020-07-07 09:17:32 朱明劲 11

有人说,某些技术“距今已有10年了”——我们听说过有关自动驾驶汽车和量子计算的信息。


当然,我们认为它们有多远与它们的定义有很大关系。半自动驾驶汽车如今已经出现,并且每年新车型都变得越来越智能。关于量子计算,波士顿的Lux Research说,尽管量子正在朝着最终实现的方向发展,但在未来10年内要比传统超级计算获得“量子优势”,不确定性太多(尽管Google声称已经打破了去年的优势障碍)。


Lux 在其最新报告《为量子计算做准备》中分析了量子态势,并勾画了该技术发展的可能途径。根据勒克斯:


 随着创新不断加速,量子计算已成为越来越重要的技术,作为更广泛的数字转换浪潮中的一部分进行监控。量子计算旨在解决当今的超级计算机无法解决的复杂问题,并且在制药、能源、金融、物流、制造和材料等多个行业领域具有强大的潜力。但是,目前在开发该技术方面存在着巨大的障碍,这些障碍目前正在受到限制,并且这些障碍将在未来几年继续挑战开发人员。在接下来的十年中,不确定量子计算是否会在所有应用的业务相关问题上始终胜过当今的超级计算机。在新的报告“为量子计算做准备”中,Lux Research提出了企业需要了解的有关量子计算的知识。


“当今的超级计算机解决了包括天气建模,基因组分析和计算流体动力学在内的难题,但即使是最好的超级计算机也总是会在特定领域受到限制。他们仍然无法解决化学产品设计,蛋白质折叠或供应链优化等领域的一些重要问题。” Lux Research首席报告作者Lewie Roberts说。“我们相信,量子计算将有一天使多个行业解决其中的一些关键问题,摆脱当今的障碍并实现进一步的创新。”如今,量子计算所针对的主要问题是量子系统的仿真,机器学习和优化。

 

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Lux Research:“具有当今超级计算机所瓶颈的需求的组织应与量子计算合作伙伴合作,研究特定于业务的问题。这些知识将使公司准备知道如何以及何时使用量子计算机,因为该技术的成熟程度已足以开始提供价值。”


当前,量子计算面临许多限制它近期发展的障碍。硬件开发中存在重大的挑战,这些挑战严重限制了进一步的软件开发。量子比特或量子比特本质上是不稳定的,因此降低了依赖于它们的任何计算的准确性。这是商业化的第一个主要障碍。因此,缺少明确定义的答案(例如机器学习)但仍受益于改进的解决方案的问题是量子计算要解决的最佳问题。硬件开发人员希望提高量子位的稳定性,但最终将不得不构建容错的量子计算机,该计算机可以纠正由这种不稳定性引起的任何错误。Lux Research预计容错量子计算机至少会在10年后可用。

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资料来源:力士研究


“量子计算目前无法实现现有计算机的商业价值,并且不确定何时实现。因此,我们建议相关公司不要将其作为首要任务,除非您的工作已经受到如今超级计算的瓶颈。” Roberts说。对于现在必须从事量子计算的公司来说,需要估算何时可以实现量子优势的研究项目。Lux Research建议根据内部专业知识水平,为这些项目建立合作伙伴关系,因为这会极大地影响那些参与者,对独特项目最有帮助。


勒克斯得出三点主要结论,作为量子计算前景的一部分:


1.随着有用的量子优势发展,它们将被附加到外部软件平台上,随着量子优势的应用案例出现,它们将被添加到现有的企业软件平台中,而不是仅仅位于量子计算组织中。注意量子参与者和其他软件参与者(如化学信息学)之间的合作伙伴关系。

2.开发人员将主要来自学术界。由于技术的新颖性和开发所需的专业知识,大多数创新者将来自学术界而不是现有的行业人才。他们要么脱离研究实验室,要么融入现有的参与者。

3.尽管量子计算目前主要是一个研究项目,但它将继续提供资金支持。这是因为它有潜力解决新颖的高价值问题,尤其是云计算巨头们,希望在其平台中拥有这些高价值问题的解决能力。

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