在金融、生命科學(xué)、交通、通信等行業(yè),想要獲得新突破、啃下硬骨頭,每時(shí)每刻都需要進(jìn)行大量計(jì)算。受限于傳統(tǒng)經(jīng)典計(jì)算機(jī)的計(jì)算能力,行業(yè)變革與飛躍面臨重重挑戰(zhàn)。近日,北京科技企業(yè)玻色量子發(fā)布新一代550計(jì)算量子比特的相干光量子計(jì)算機(jī)——“天工量子大腦550W”,比經(jīng)典計(jì)算在實(shí)際應(yīng)用問(wèn)題上實(shí)現(xiàn)數(shù)萬(wàn)倍加速,而量子計(jì)算與人工智能融合,將推動(dòng)量子實(shí)用化再進(jìn)一步,為各行各業(yè)裝上量子計(jì)算的“超強(qiáng)大腦”。
一眨眼工夫完成巨量計(jì)算
量子計(jì)算究竟有多快?僅僅需要一眨眼工夫的1%。男子手持一瓶礦泉水從頭頂拋開(kāi)、掉落到地板上,全程只有500多毫秒,幾乎就在眨眼之間。
“量子計(jì)算機(jī)完成一次巨量規(guī)模計(jì)算的過(guò)程,只需要5.4毫秒,也就是剛剛這個(gè)礦泉水瓶掉落所需時(shí)間的約1%。”北京玻色量子科技有限公司創(chuàng)始人、COO馬寅用礦泉水瓶落地的過(guò)程做起了量子計(jì)算效率的直觀演示。
在這5.4毫秒的時(shí)間里,量子計(jì)算機(jī)完成的計(jì)算量已是恒河沙數(shù)——2的550次方,一個(gè)難以用文字描述的天文數(shù)字。
馬寅舉例解釋道,假設(shè)自己打車(chē)從A點(diǎn)去B點(diǎn),中間有550個(gè)路口,每個(gè)路口可以有直行、拐彎這兩種選擇,整個(gè)行駛路線(xiàn)的可能性就是2的550次方種,而在5.4毫秒的時(shí)間里,量子計(jì)算機(jī)就已經(jīng)從2的550次方種路線(xiàn)方案里,計(jì)算出了最優(yōu)選。
基于這一計(jì)算能力的差異,當(dāng)成百上千輛車(chē)同時(shí)出行時(shí),對(duì)傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)來(lái)說(shuō),規(guī)劃最優(yōu)路線(xiàn)無(wú)疑是一項(xiàng)很大的挑戰(zhàn),需要占用巨大的算力資源,而量子計(jì)算機(jī)可以大大加速這類(lèi)問(wèn)題的求解,為車(chē)輛規(guī)劃出全局最優(yōu)的出行路線(xiàn)。“以前需要數(shù)天才能解決的問(wèn)題,如今幾分鐘就能完成求解。”技術(shù)人員說(shuō)。
探秘基因優(yōu)化投資都能干
相干光量子計(jì)算機(jī)的計(jì)算能力超凡,堪稱(chēng)“超強(qiáng)大腦”。在金融、通信、生命科學(xué)領(lǐng)域,它已經(jīng)開(kāi)始發(fā)揮作用。
“一旦用上量子計(jì)算機(jī),你的基金經(jīng)理能在毫秒級(jí)的時(shí)間里分析全盤(pán)的股票及歷史信息,并迅速采取最佳策略、搶占市場(chǎng)份額。”馬寅說(shuō)。
在探秘生命科學(xué)“無(wú)人區(qū)”的路上,量子計(jì)算機(jī)也將大顯身手。“我們的高通量測(cè)序等技術(shù)每天處理的數(shù)據(jù)量巨大,急需探尋新的計(jì)算方式來(lái)應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn)。”華大生命科學(xué)研究院量子計(jì)算團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人黃俊翰說(shuō)。據(jù)悉,其團(tuán)隊(duì)近期已與玻色量子合作,用量子計(jì)算機(jī)進(jìn)行單細(xì)胞組學(xué)等相關(guān)研究。
落地成本從千萬(wàn)元到千元
在金融、人工智能、通信、生物醫(yī)藥、交通等領(lǐng)域,量子計(jì)算機(jī)正加速?gòu)膶?shí)驗(yàn)室走進(jìn)各行各業(yè),從科研、試用走向真機(jī)“實(shí)戰(zhàn)”。記者獲悉,玻色量子已成功實(shí)現(xiàn)550個(gè)專(zhuān)用光量子比特的穩(wěn)定制備和操控,實(shí)現(xiàn)光電混合計(jì)算。馬寅透露,公司將于今年實(shí)現(xiàn)量子計(jì)算機(jī)商用機(jī)的交付,這也將成為北京首臺(tái)實(shí)現(xiàn)商業(yè)化交付的量子計(jì)算機(jī)。
量子計(jì)算也正在以普惠方式走進(jìn)更多領(lǐng)域。一臺(tái)量子計(jì)算機(jī)的造價(jià)成本約千萬(wàn)元,對(duì)于一般的技術(shù)開(kāi)發(fā)者而言無(wú)疑難以承受。“我們把需要千萬(wàn)元才能買(mǎi)到的量子計(jì)算機(jī)變成量子云服務(wù),技術(shù)開(kāi)發(fā)者通過(guò)云上訪問(wèn),千元左右就能獲得量子計(jì)算能力。”馬寅說(shuō)。
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