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　　【新智元导读】IBM 今天宣布推出业界首创的商用通用量子计算系统。谷歌量子AI 实验室团队日前也在 Nature 刊文，介绍其早期技术商业化方面的努力。量子计算机走向商用的步伐正在加速。谷歌量子团队认为，可控小型量子计算机几年后就会出现，并且在有些任务上完胜传统的 CMOS 计算机。除了技术难点，文章还分析了量子计算的商业机遇。谷歌团队并不看好破解密码的市场潜力，反而指出量子计算适合的场景是仿真、优化和抽样。

　　IBM 今天宣布推出业界首创的商用通用量子计算系统。这个名叫 “IBM Q”的量子系统和服务将通过IBM Cloud平台提供。目前在传统计算机（例如Watson）上运行的技术有助于寻找隐藏在大量现有数据中的模式，而量子计算机则可以为其中由于数据不存在而无法发现模式的重要问题提供解决方案，还可以处理传统计算机因为可能性太多而处理不了的问题。

　　IBM同时还宣布发布了一个用于IBM Quantum Experience的API，使开发人员和程序员可以开始在现有的基于云的量子计算机和传统计算机之间建立接口。

　　在Watson和区块链之后，量子计算机将扛起提供基于IBM Cloud平台的系列服务的大旗。

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　　几天前，谷歌量子AI 实验室团队也在 Nature 刊文，认为他们的量子计算机在５年内能实现商业短期回报，并呼吁大家积极研发能解决实际问题的量子算法。那篇文章的作者是：Masoud Mohseni, Peter Read, Hartmut Neven, Sergio Boixo, Vasil Denchev, Ryan Babbush, Austin Fowler, Vadim Smelyanskiy& John Martinis。

　　其中，Peter Read 是伦敦投资公司 Vitruvian Partners 的执行总监，余下的人都来自谷歌量子人工智能实验室。Hartmut Neven 是实验室的工程总监，Masoud Mohseni 是资深研究科学家。

　　谷歌的低温恒温器能达到0.001K的低温，确保量子处理器运行。来源：Erik Lucero/Nature

　　从量子纠缠到大分子的化学反应等诸多领域，许多现象都不能用基于二进制逻辑的传统计算机有效地描述。在30年前，物理学家理查德·费曼就提出可以使用量子处理器去解决这些问题。然而，要让这样的量子计算机器变得切实可行，还有许多技术障碍需要克服，这包括噪声控制以及如何提高将信息编码成量子态的保真度。

　　量子计算领域的科学家们正竭力构建一种能容忍噪声和误差的数字量子计算机。理论上讲，这种计算机能够解决一切计算难题，而构建这样的计算机需要包含许多量子位或量子比特的大型处理器。目前看来，要构建这种处理器至少还需要10年之久。纠错需要有冗余，也需要有大量能够快速重建的量子比特。例如，要在一天时间里分解一个2000位数（使用传统计算机去解决这个任务是不太可能的），即使在只允许万分之一的操作失误的情况下，这也需要拥有 1 亿个量子比特的量子处理器。然而，目前我们还没有构建出具有几十个量子比特的数字量子处理器。

　　业界一直有一个保守的观点：量子计算只能给投资者带来长期的利润。但我们认为，即使还缺乏能够完整纠错的理论，在 5 年之内仍有与量子计算有关的小设备问世，这也会给投资者带来短期的回报。

　　预计几年内就会出现可控的量子计算机，现在需要开发合适的算法

　　缺乏理论不一定不会成功。将量子方法和经典方法相结合的启蒙式方法可能成为未来应用技术的强大基础。机器学习中，神经网络最近所取得的巨大成功就是一个例子。在20世纪70年代，训练深度神经网络所需要的计算能力还远远达不到，进而研究人员把对神经网络研究的注意力转移到了具有强大理论基础的“凸”方法。今天，这些方法根本不能与神经网络相竞争。神经网络的基本算法基本没有变化，但是却取得了一系列里程碑式的成就，这归功于“摩尔定律”。