量子计算机终于比普通电脑快上了那么一点点[图]
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Amherst College的计算机科学家进行了一次量子计算机,与普通电脑之间的较量。让人欣慰的是,量子计算机胜出了。不过别高兴太早,胜利并不是那么乐观。 实验室用的量子计算机名为D-Wave Two,包裹里439个量子位。第一代D-Wave诞生于2011年,总价值一千万美金,含有128个量子位。许多物理学家和计算机科学家都不承认这是真 的量子计算机。直到去年,同业研究探索了D-Wave的内部运行机制,为其正名后,批评与猜疑才如潮水般退去。
量子处理器
新的研究,证明了D-Wave Two的量子属性,与此同时,它听起来并没有那么神奇。我们老以为量子计算机一出来就要改变世界,可是技术尚不能满足各位的预想。D-Wave使用量子退火法解决优化问题,不过仅仅是优化问题。一台真正的量子计算机,必须使用量子纠缠。
冷却器与芯片
煎蛋不时会出现有关量子科学的文章,相信老的蛋友对此话题已经很熟悉。现在的技术不允许我们管理两个以上纠缠的量子位。但是量子退火法可以通过低质量的量子位展现。这也是D-Wave能够管理439个量子位的技术关键,不过D-Wave的芯片仍然需要被冷却到解决绝对零度的温度(0.02K, -273.13C),即便在这样的条件下,量子位(循环的铌)依然是变幻无常的,每一个计算都需要进行上千次,确保其精确性。就算折腾了很多,最后结果也不一定就是最优的那个。
用来实验的两台电脑,一台是D-Wave量子计算机,另一台是搭载Intel Xeon E5-2690 CPU的普通电脑(运行Ubuntu Linux 12.04)。PK包含了三个NP困难测试,其中的一项就是旅行推销员问题,计算过程非常艰难,理论上量子计算机应该擅长此项活动。
结果表明,D-Wave的硬件异常强大,比普通的软件计算速度快4000倍,如果加上最新的芯片,计算速度会快上大约1000-倍。不过比较一下价格,就知道为什么原文会有这样一个标题。量子计算机的价格是竞争对手(那台小服务器)的6666倍。如果花上同样的价钱组装一台超级电脑,它也能够达到 D-Wave的水准。不过说真的,量子计算机还是前途无限的。