量子計算又和人工智能扯上了什麼關系？

量子計算無論是在學術期刊上，還在普通報紙雜志上，如今成為相當熱門經常常被談到的話題，那到底量子計算是什麼?為什麼量子計算比經典的計算機能夠快那麼多，這些問題對大多數人來講，還很神秘。

　　标準的計算機使用比特來處理問題和資訊，而量子計算機使用的是量子比特，能夠同時儲存和處理多比特的資訊。專家們認為這種量子計算機能夠從許多方面給科學界帶來好處，但是主要還是人工智能領域，量子計算機破譯問題的能力能夠帶來新形式的人工智能。

　　近日，IBM釋出消息稱已經建構成功50量子比特的量子計算處理器的樣機，将使用在下一代的IBM Q系統中，提供給客戶，IBM的量子計算和人工智能研究部門的負責人Dario Gil在接受紐約時報采訪時稱，此前，全世界還沒有一家公司可以在這樣的尺度上建構一個量子計算機，與傳統計算機相比，量子計算機能夠達到驚人的計算能力。

　　據悉，量子計算的處理能力會随着量子位的增加而指數增加，這個增長速度能夠超越人類資料增長速度。像 D-Wave 2X 這樣的 1000 位量子計算系統，能同時搜尋 2∧1000 個可能的方案，具備超大體量計算的能力，符合人工智能開啟全面資料學習的算力要求。一旦成功研制出商業上可行的量子計算機，能在幾秒鐘内完成今天計算機幾千年的計算量。人工智能，特别是依賴大規模資料處理的機器學習技術，将大大受益于量子計算，進而産生無限可能。

　　人工智能要運用到大量的資料接收和處理，但 0 和 1 的經典計算卻始終隻能進行單一向計算，給人工智能的深度發展帶來了巨大不便。而在量子計算的法則下，量子疊加性使并行運算成為現實，系統能通過并行計算不斷學習處理之前從未遇到的新資料，給人工智能不斷實作自我進化提供了近乎「水和空氣」的基礎。在解決複雜資料集問題時，量子計算的優勢将更加顯著。量子計算能夠同時通路資料庫中的所有項，搜尋龐大未分類的資料集，并以極快的速度發現規律或異常。如果利用經典計算機周遊搜尋，則會非常耗費時間，一旦資料集過大則很有可能永遠都算不完。

　　自去年IBM推出5量子位的先進計算機以來，IBM在量子計算機領域一路高歌猛進。今年3月份，IBM就曾對外宣布，今年要推出全球第一個商業化量子計算雲服務：IBM Q。這也是全球第一個收費的量子計算雲服務系統。

　　而最近的兩大進展包括首款上線的IBM Q系統将配備20量子比特處理器，同時在超導量子比特設計、連接配接性和應用開發包方面都将有所改善。該系統的一緻性時間(Coherence times，即可用于執行量子計算的時間量)平均可達90微秒，居業界首位，而且允許高保真的量子運算。同時IBM還成功建構并測量了具有類似性能名額的50量子比特原型處理器。這款新的處理器擴充了20量子比特架構，将會在下一代IBM Q系統中使用。

　　由于量子計算機處理能力比目前傳統超級計算機高幾個數量級。是以，許多人認為，量子計算機将完成以前被認為是不可能完成的任務，例如模拟化學催化劑、建立超級複雜系統的模型、破解加密密碼等。但迄今為止，這些公司開發的量子計算機處理能力不夠強大或不夠精确，在運作大多數任務時不足以超過傳統計算機。

原文釋出時間為：2017-12-31

本文作者：張存

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愛範兒

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