上周，IBM宣布通用量子計算機開始商用，許多人認(rèn)為此舉標(biāo)志著項目已經(jīng)從“IBM Research”移交給“IBM Systems”，之前只是研究項目，現(xiàn)在開始向商用項目轉(zhuǎn)變。不過斯科特·克勞德（Scott Crowder）認(rèn)為并非完全如此，他是IBM量子計算CTO兼副總裁。
“不完全是‘移交’，實際上是合作。” 克勞德解釋說，“這是一個過渡點，從純粹的科學(xué)、純粹的研究轉(zhuǎn)向工程、研發(fā)和商業(yè)化?！?/p>
克勞德用傳統(tǒng)計算機發(fā)展歷史類比，他說：“現(xiàn)在量子計算機所處的階段相當(dāng)于40年代，而不是60年代、70年代，只相當(dāng)于1940年代。我們還處在早期，目前關(guān)注的主要還是基本技術(shù)，與此同時，我們會竭盡全力讓更多人接入系統(tǒng)。”
許多人很好奇，他們想知道量子計算會對日常生活造成怎樣的影響，將通用量子計算機商用也許可以幫助IBM找到答案。
IBM近日宣布了一項新業(yè)務(wù)“IBM Q”，旨在向企業(yè)和科研單位提供一種商用化的量子計算平臺。許多企業(yè)將賭注下在量子計算上。量子計算是一項突破性技術(shù)，它可以給計算帶來巨大進步。
將量子計算帶到真實世界
在新聞稿中，IBM談到了量子硬件的未來規(guī)劃，當(dāng)中還說到了技術(shù)的應(yīng)用潛力，引述了公司員工和行業(yè)專家的言論，他們看起來很樂觀。相比之下，IBM對于量子計算機何時推出一筆帶過。公司在聲明中承諾，在未來短短幾年內(nèi)，將向合作伙伴提供通用量子計算機。IBM還表示，它的目標(biāo)是在未來短短幾年內(nèi)造出50量子位系統(tǒng)。
時間相當(dāng)模糊，許多人認(rèn)為IBM Q只是提前卡位，缺少實質(zhì)性計劃。不過克勞德堅持認(rèn)為，背后公司有著更明確的計劃。
“是的，在公司內(nèi)部我們對‘未來短短幾年’有著明確的定義?！笨藙诘滦ΨQ，“我們曾經(jīng)說過，IBM的目標(biāo)就是在今年之內(nèi)向一些精挑細選的行業(yè)合作伙伴提供系統(tǒng)。我們還曾說過，在未來短短幾年內(nèi)將系統(tǒng)升級到大約50量子位的水平。”
克勞德強調(diào)說，IBM的目標(biāo)是讓量子系統(tǒng)變成“真正”的產(chǎn)品，而不是PowerPoint展示文檔、文件。
雖然不愿意透露詳細時間表，不過IBM期待很高，它希望IBM Q能夠在量子計算下一輪變革中起到關(guān)鍵作用。雖然目前IBM還沒有做好向公眾披露時間表的準(zhǔn)備，但是IBM很樂意介紹量子硬件與市場上其它系統(tǒng)的區(qū)別。
爭論
如果沒有密切關(guān)注量子計算的動態(tài)，你可能會感到困惑。上周，IBM宣稱通用量子計算機首次商用，然而早在很多年前D-Wave已經(jīng)向企業(yè)用戶提供量子硬件了。
D-Wave的宣傳招來許多批評。到底是怎么回事呢？原來D-Wave用量子位數(shù)量宣傳產(chǎn)品，最新的系統(tǒng)可以訪問2000個量子位，遠超IBM，在未來短短幾年內(nèi)，IBM的目標(biāo)是推出50量子位系統(tǒng)。事實上，兩家公司的硬件不能相提并論，D-Wave開發(fā)的是“量子退火設(shè)備”（Quantum Annealers），它只能處理特定問題。IBM開發(fā)的是通用量子計算機，和傳統(tǒng)計算機相似，可以處理各種問題。
“我想，對于了解量子計算的人來說二者的區(qū)別不言而喻。”克勞德說，“如果只是普通技術(shù)員，可能會感到困惑。”
“我們提供的產(chǎn)品不是功能固定的系統(tǒng)，而是通用系統(tǒng)?！笨藙诘卵a充道，“量子計算的性能讓人興奮，主要是因為它可以幫助我們探索超大空間，這才是最重要的。”
克勞德所說的就是完全的量子糾纏，它能夠擁有多種狀態(tài)，傳統(tǒng)計算機采用的是二進制，只有開/關(guān)兩種狀態(tài)。在這種狀態(tài)下，用40-50個量子位創(chuàng)造一臺量子計算機，傳統(tǒng)計算機就無法模擬了。當(dāng)前行業(yè)內(nèi)還有一些爭論，比如D-Wave硬件在傳統(tǒng)系統(tǒng)面前是否具有優(yōu)勢。
就水平而言，IBM量子硬件已經(jīng)比之前出現(xiàn)的商用產(chǎn)品都要強大。IBM的量子計劃很崇高，為了達到目標(biāo)，IBM不只在尋找客戶，還在尋找合作伙伴。
和搶先體驗相似，只是用的是量子計算機
2017年年底之前，IBM會挑選一些行業(yè)合作伙伴，讓它們“搶先體驗”量子系統(tǒng)。以前企業(yè)向制造商采購硬件，這次不同?？藙诘抡f，最開始時，IBM想找一些合作伙伴，大家密切合作，IBM希望合作伙伴可以推動生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展。
合作可以讓IBM伙伴受益，因為IBM會對硬件進行維護、定期升級。在空間、溫度、實戰(zhàn)方面，量子計算機要求苛刻。由IBM看管系統(tǒng)，合作伙伴可以集中精力挖掘量子系統(tǒng)的應(yīng)用潛力。
之前IBM推出過IBM Experience，它通過云計算提供量子計算，效果不錯?？藙诘卤容^說，研究人員在實驗室開發(fā)5量子位計算機，運行了幾次，蠻成功，研究人員從中獲得結(jié)果，幾個月后再次啟動，讓它再次運行；IBM不同，自2016年5月以來，IBM的量子計算機一直在運行。
為什么企業(yè)要使用量子硬件？如何使用？與早期使用者合作也可以幫助IBM尋找答案。
IBM Q是一個長遠項目。合作伙伴參與進來，與IBM一起探索未知領(lǐng)域，當(dāng)量子計算為企業(yè)帶來的益處漸漸明朗時，企業(yè)就可以搶占先機。IBM的眼光雖然長遠，不過企業(yè)暫時不會放棄傳統(tǒng)計算機。
真正的量子飛躍
未來量子計算會不會與傳統(tǒng)計算機共存？克勞德回答說：“肯定，比我的一生還要長?！?/p>
“傳統(tǒng)計算機存儲、處理大量數(shù)據(jù)時有優(yōu)勢，與今天的量子計算相比效率高很多，在我可以看見的未來量子計算無法超越?！笨藙诘陆忉尫Q，“從理論上講，傳統(tǒng)計算機可以做的事通用量子計算機都能做，但依我之見，如果需要處理大量數(shù)據(jù)，量子計算機不是很擅長。探索巨大的問題空間，這才是量子計算擅長的?！?/p>
IBM并沒有將量子計算機視為傳統(tǒng)計算機的下一代，它是全新的硬件，有自己的優(yōu)勢，也有自己的缺點。
量子計算技術(shù)還不成熟。近幾年來，全世界的研究人員朝著大型通用量子計算機前進，取得了不小的進步，但在開發(fā)潛在應(yīng)用方面進步甚微。結(jié)果行業(yè)陷入了惡性循環(huán)。
克勞德說：“如果系統(tǒng)只有20-25個量子位，你可以在筆記本上模擬量子系統(tǒng)。如果達到40多個，50多個，即使是世界最大的超級計算機也沒辦法探索整個可能空間?！?克勞德認(rèn)為，只有進入量子系統(tǒng)才能真正理解如何為量子系統(tǒng)編寫算法，此時已經(jīng)無法用傳統(tǒng)系統(tǒng)模擬了。
產(chǎn)業(yè)基準(zhǔn)
就目前而言，通用量子計算機還處在發(fā)展初期，甚至連一套比較不同系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)都沒有。IBM希望能用“量子體積”（quantum volume）這個指標(biāo)來解決此問題，量子體積與量子位數(shù)量、量子運行質(zhì)量、量子連接、相干時間、并行等因素有關(guān)。
克勞德說：“將所有因素綜合在一起，就可以告訴你量子計算機有多強大，相當(dāng)于它所探索的空間尺寸。歡迎其它人參與進來，完善標(biāo)準(zhǔn)，隨著時間的推移，我們需要類似的標(biāo)準(zhǔn)，如此一來大家就可以區(qū)分不同量子計算機的價值，分清這一代與下一代產(chǎn)品的價值差異。”
“我說過，現(xiàn)在相當(dāng)于40年代?！笨藙诘路Q，“我們還沒有確立產(chǎn)業(yè)基準(zhǔn)，無法界定量子系統(tǒng)的性能，不過未來幾年情況會迅速改觀，IBM及其它企業(yè)會繼續(xù)抬高系統(tǒng)門檻?！?/p>
目前IBM只是在打基礎(chǔ)，這些基礎(chǔ)事關(guān)未來幾年的發(fā)展。量子計算已經(jīng)成為IBM業(yè)務(wù)的關(guān)鍵部分。
克勞德說：“我們已經(jīng)走到了臨界點，我們看到一條康莊大道通向龐大的系統(tǒng)，不久的將來它就會出現(xiàn)。的確，目前公布的消息沒有提到具體時間，但我們的確看到一條通向龐大系統(tǒng)的道路。事情變得有趣起來?！?/p>
IBM已經(jīng)向量子計算投入許多時間和資源，IBM Q只是朝前邁進一步。IBM野心很大，它要將量子計算變成商用產(chǎn)品。眼下正是量子計算發(fā)展的關(guān)鍵階段，如果可以找到正確的合作伙伴，IBM Q就能扮演關(guān)鍵角色，讓技術(shù)走出實驗室，應(yīng)用于真實世界。