03.05 如何评价日企试制成量子计算机?

五月_殇


这是日本量子计算机的一个重要进展,但算不上世界量子计算机的一个里程碑。


2017年11月27日,NTT、日本国立情报研究所、日本东京大学的研究团队发布了一台名为“量子神经网络”(Quantum Neural Network)的量子计算机。


我们尤其需要注意的一点是,量子神经网络机QNN并不是一台通用型的量子计算机。 它的计算原理完全是走的另外一条道路——量子退火(Quantum Annealing),与加拿大的量子计算机公司的产品D-wave Systems相似。我们称之为“量子退火机”(Quantum Annealer)更为合适。因为,QNN只能运行量子退火算法,只能解决组合优化问题。


当然,QNN和D-wave的物理实现技术是很不一样的。D-wave系统实现量子比特的物理基础是通电流的超导环,是一种超导量子退火机。而QNN的物理基础是日本独创的光纤量子计算技术。这个在光纤中实现量子比特和计算的技术是QNN最重大的技术创新。

我们总结一下QNN的几个技术亮点:

1)量子比特的实现是基于光脉冲的相位。光脉冲在长1公里的环状光纤中不断绕行。

2)QNN可以在室温下稳定运行,不需要制冷设备,其能耗仅为1千瓦。而D-wave需要在零下273度左右才能稳定运行。

3)这一代QNN已经可以实现2000个量子比特了。而且这个技术路线的扩展性强,下一步目前是2019年3月达到10000个量子比特。当然,QNN的威力不能与2000个量子比特的通用型量子计算机相比。

4)量子退火模型(也称伊辛优化模型)要求机器可以在量子比特层面便捷地编程量子比特之间的连接和作用强度。D-wave的一个量子比特只能和相邻的最多六个量子比特连接,而QNN可以实现量子比特间的全连接。这个优势让QNN可以处理更多那些D-wave无法处理的复杂组合优化问题。


总的来说,NTT、NII和东京大学联合研发的Quantum Neural Network都很大的技术突破。特别是相比D-Wave而言,有包括全连接、低能耗在内的很多技术突破。但我们也强调了,QNN只是量子退火机而不是通用型量子计算机。


SummerClover


人类的科技就是在你方唱罢我登场过程中发展的,这对人类的快速发展很有好处。这种发展趋势或者说发展高潮的到来主角是中国科技的快速发展,也可以说中国引领了这次科技高潮的到来和发展。


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