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谷歌声称量子至上 IBM说不揭开重要的面纱

金融 2019-10-29 22:25:16

谷歌宣称量子至上的主张已使 媒体泛滥成灾。谷 歌最近在《自然》杂志上发表的论文解释了其最新的量子处理器Sycamore如何在200秒内解决了随机数生成问题。他们的论文进一步声称,要做到这一点,今天最好的超级计算机需要一万年的时间。 IBM立即反驳 称Google没有正确运行该实验。确实是信息技术领域的佼佼者– Google和IBM在计算的未来中将其淘汰了!

这一至高无上的宣布的现实更加平凡而细微。我花了几年时间研究量子计算机,并与所有主要参与者进行了交谈,以期对正在发生的事情以及我们的客户需要了解的事情(如果有的话)进行筛选。我将在这里用简单的英文写下我认为正在发生的事情以及最重要的事情。我不会涉及基础知识,因为我已经写了一些报告和博客,您可以在这里阅读以快速了解这些报告和博客:

HPE为什么要摆脱量子计算。。。以及它去的地方

谁应该关心量子计算?

此外,所有量子供应商在其网站上都有有用的基本信息。在这个博客中,我将详细解释量子至上的观点,也许是揭穿一两个神话,然后将真正的成就放在一个正确的角度。

量子至上并不意味着量子计算机将取代数字计算机

很自然地认为,量子优势是量子计算机比传统计算机更好的普遍宣言。也许还会得出结论,我们的智能手机的时代已经临近,加密不再安全,并且拥有量子计算机的公司将很快开始用techno voodoo压垮竞争对手。当我说这些话时,许多人自然会将对数字或经典计算机的理解应用于量子计算机,并得出结论,这是不正确的。我告诉客户,要了解量子计算,您首先需要忘记对当今计算机的了解。他们根本不会那样工作或做同样的事情。

首先,经典计算机是通用的,这意味着它们可以解决我们可以用一和零表示的几乎任何类型的问题。注意我说“几乎”有任何问题。在计算机科学理论的前沿,存在某些类别的问题,这些问题是我们经典计算机无法实际解决的。输入理论上可以解决其中一些问题的量子计算机。这意味着 量子计算机将无法取代当今的计算机-它们将与它们一起工作 最终解决现实世界中有用的问题。例如,量子计算机将可能有助于对化学过程中材料的更复杂的分子状态进行建模。大不了 您敢打赌,如果我们拥有一台运行中的量子计算机,就会有新的药物,新的电池类型,要制造的新产品等等在等待被发现-进入至高无上的辩论。

谷歌的至高无上的主张已经揭开序幕-这是一个重要的里程碑

至高无上很重要,因为我们需要确凿的证据证明量子计算机在某些情况下会更好,以证明进一步投资的合理性。我们目前没有那个证据,这让我感到困惑。一个特定类型问题的量子至上性就是一个证明。如果您想搜索,在线上有很多关于量子至上的定义,但是归根结底是:

量子至上意味着量子计算机可以完成当今经典计算机无法实际执行的计算任务。

Google 在最近发表的论文“ 使用可编程超导处理器的量子优势 ”中声称做到了这一点。但这对普通企业意味着什么?事实隐藏在许多技术细节中。这是一个接近普通人的细分:

可以通过使用真实的量子计算机来解决伪造问题来主张量子至上。 了解Google的工作的第一件事是它解决的问题没有即时的实际应用程序。Google使用称为Sycamore的54量子位量子计算芯片(可工作53量子位)来验证随机数实验的一部分。就上下文而言,真正的随机数在大量计算任务中很有用,因此Google的实验很有趣。Google解决了验证量子计算机生成的随机数实际上是随机数的问题。事实证明,最好的经典计算机很难做到这一点。科学家说这类问题是指数级的。Google称赞他们的成就是人造卫星的一刻–人造卫星虽然不切实际,但却标志着太空竞赛的开始,但我们只是在事后观察。

至高无上的定义为辩论打开了大门。 正如我在上文中提到的那样,“切实执行”一词是有关Google主张的辩论中的关键。Google需要一台非常好的经典超级计算机来证明其量子计算机更好。具有讽刺意味的是,他们选择了 IBM最新的超级计算机来进行测试。谷歌声称,IBM的超级计算机要花200秒钟的时间来执行随机数错误验证计算就需要10,000年。IBM反驳说,谷歌在运行测试时没有适当地优化超级计算机。IBM断言,如果对其进行适当的调整,他们的超级计算机将仅用2.5天,而不是10,000年就可以了。时刻。此外,这种计算的实际时间是否为2.5天(还是200秒好得多?)也有待商debate。

您应该关注量子霸权还是量子价值?

上面的例子说明了一个至高无上的问题:它是理论上的并且值得商bat的,这对普通百姓来说,并不是那么有用。这只是我们需要对量子计算机的未来充满信心的大量证据中的一个证明点。此外,在考虑您对量子计算的反应时,请了解:

对一种问题类型的至高无上并不意味着对其他问题的至高无上。 至高无上的另一个问题是它的主张仅适用于一个问题领域,例如随机数生成。仅因为我们可以证明至高无上,就不能保证例如密码学之类的其他重要领域的至高无上。这意味着,如果您是至高无上的跟踪者,则需要在您关注的每个问题域中对其进行跟踪。我的建议是观看至高无上的主张和辩论,并将其用于您的决策过程。

量子至上不等于 量子值。量子至上 和 量子价值 这两个术语 说明了Google和IBM正在采取的不同方法。Google声称获得量子至上证明点是一项不平凡的成就。IBM轻描淡写了Google的至高无上的努力,以支持术语 量子价值。值 意味着量子计算机在解决某些实际问题方面比经典计算机更具优势。这是一个务实的定义。对于买家而言,实现问题的量子价值将非常重要,但尚无公认的科学证明量子价值的方法。这是一个主观的措施。企业将必须自行决定是否存在量子价值,这是其投资决策的一部分。

至上并没有为价值设定时间表。 这也许是了解量子至上和价值的最重要要点。除了Google争夺霸权的主张外,没有任何量子计算机能做任何经典计算机无法做的或几乎不能做的任何事情。换句话说,我们还不知道关于量子计算机的所有喧嚣实际上是否会产生投资回报。

我们希望Google的至高无上的实验会在一段时间内受到研究机构的辩论。 其他人将尝试复制它,研究人员将进行新的实验,最终,可能会出现一些使辩论平静的证据。这是科学过程,需要时间。

就像至高无上一样,当今没有量子计算机证明其价值。 在停止辩论霸权之前,我们会达到价值吗?我不知道。就时机而言,IBM认为我们可能会在10年左右的时间内实现价值。我们将在此过程中看到许多至高无上的主张和辩论。事实是,这全都是有根据的猜测。量子计算机之所以令人着迷,是因为所有这些事情发生的时间可能远远超过10年,或者事情可能需要20年或更长时间。

迈向量子价值-我们还在“ NISQING”吗?

Google声称其成就预示着NISQ时代的开始。除非您对量子计算机有所了解,否则意义不大。不过,这一点很重要,因此让我们打开包装。这是您需要知道的:

要实现量子计算的大肆宣传,就需要功能强大的“错误校正”机器。 例如,要打破当今的PKI加密,将需要具有数百万个量子位的量子计算机。今天,Google拥有54量子位计算机。 IBM也刚刚宣布了一项。如果量子位每年增加一倍,则大约需要15年才能进入正确的范围。除了将量子位加倍外,还需要进行大量工程工作,以将这些量子位耦合在一起,并抑制可能使量子位变得笨拙并需要重置的错误。我建议您将经过纠错的通用量子计算机视为科幻小说。这是对未来可能发生的预测。但实际上,未来可能会大不相同。我们根本不知道。

NISQ意味着嘈杂的中型量子计算,可在未来5至10年内实现价值。 NISQ由John Preskill创造, 以反映我们拥有经过纠错的量子计算机之前的一段时间。在NISQ时代,我们有望能够使用中等规模的,嘈杂的量子计算机来传递少量的量子值。但是,直到有人用量子计算机交付价值时,我们才知道我们处于NISQ时代。我认为,谷歌宣布NISQ时代为时尚早。当客户告诉我他们已经用量子计算机解决了一个现实世界的问题时,我会将其发布在我们点击了NISQ的Forrester博客上。

我们很可能会在采样领域首先获得量子值。 采样是非常重要的,但是技术性很强,很难解释一种依赖随机数来探索复杂系统行为的技术。这是一项重要的研究技术,在建模与仿真,物理科学,密码学,机器学习中都有应用-清单还在继续。它通过使用随机数生成器将大量随机输入插入系统来工作。研究人员研究系统的输出以得出系统的行为。古典计算机只能生成最终重复的准随机数。量子计算机可能会生成更大的随机数序列,从而可以改善某些实验。谷歌声称已经解决了验证大随机数序列实际上是随机的问题。谷歌' 的实验意味着我们实际上可能首先要获得量子值。我们拭目以待。

总结一下:归档GOOGLE的公告并继续学习

有了所有这些信息,您的公司应该怎么做?对于大多数阅读我们博客的人来说,答案是“无”,除了试图理解它的含义并注意其他至高无上的证明要点和可能出现的量子价值。以下是对未来的一些见解:

必须注意量子计算,因为事情可能会很快发生变化。 就像我希望你猜到的那样,量子计算是研究的前沿。我们根本不知道未来会怎样。这意味着任何人都可以猜测事情将以多快的速度进行。随着量子比特数的增加,量子计算机在理论能力上的增强能力超出了我们人类的想象能力。也就是说,IBM和Google等公司必须解决许多棘手的工程问题。了解何时投资,投资于什么以及开发人才以利用该技术的公司可能会像火箭一样抢先于其他市场-否则他们可能会浪费宝贵的时间和金钱。

我们相信,技术发展的加快步伐将使富人保持富裕。 了解敏捷,云和大数据的小型,敏捷的破坏者不再具有优势。每个人都理解这些,并且正在努力更快,更敏捷,更紧密地联系在一起。我们的研究表明,具备适应能力并通过量子计算机等技术推动创新 的公司正在以4倍的行业平均增长率增长。他们有资金和投资者的自由,可以不断加速创新。这是一个经典的周期:在可预见的将来,富裕的,精通技术的公司将不断变得更加富裕和精通技术。这就是为什么Google可以在量子计算上投入大量资金的原因。以及为什么技术落后者应该担心。

量子计算的最大难题是找到可立即投入并进行实验的资金。 经过几年的研究,我相信量子计算将与印刷机的发明一样重要。这将花费比许多人预期的时间更长的时间,但仍会比大多数公司准备的时间更快。知道了这一点,您必须做出明智的决策,以便您的公司在重要的业务领域实现量子价值之前已做好准备。考虑到大多数公司当前需要解决的所有问题,这是一个艰巨的挑战。

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