...计算机行业点评:我国发布首台光量子计算机助力人工智能发展

指数级增长的超强计算能力,远优于传统计算机。量子计算机是基于量子相干效应的新型计算方式,以一对处于纠缠态的微观粒子形成量子位物理系统作为信息编码和存储的基本单元,一个量子位可同时代表0和1两个状态,N个量子位可存储2AN个数据,量子计算机操作一次等效于电子计算机进行2小J次操作的效果,因此量子计算机具有极大超越经典计算机的超并行计算能力。理论上而言,32位的CPU的速度为2^30量级,30个量子位的量子计算机即可达到与传统计算能力相当的量级,具有50个量子对的计算机性能则超过目前最快的“神威-太湖之光”超级计算机。

光量子计算机属于量子计算机多种发展技术路线之一,我国实现从0到1的关键一步。此前有三种主流的物理方案实现量子计算机:超导电路、半导体量子芯片和离子阱。谷歌和IBM属于超导型量子计算机,需要以液氦制冷在几乎绝对零度下实现量子位的制备;英特尔则选择利用当前硅晶体管材料来实现,。潘建伟团队发布的是世界上首台光量子计算机,采用光子纠缠对作为量子位来实现量子计算,使得我国跻身到量子计算机研究的前沿队列。

科技巨头布局推动量子计算机在人工智能领域的应用。大数据和人工智能对计算能力的提高需求越来越多,量子计算机的计算能力为人工智能发展提供革命性的工具,其并行计算力尤其适合对海量的数据进行分解,且适合用于解决复杂的模拟和规划问题,能够指数加速深度学习能力和速度。目前科技巨头如谷歌、IBM、微软、英特尔等都在纷纷布局量子计算领域。Google从2009年就开始使用D-wave公司的超导量子计算机开展实验,目前具有9个量子位的计算能力。IBM是基于耶鲁大学

罗伯特教授团队的超导金属,目前拥有5个量子位能力,且于2016年开放该量子计算接口云平台,供用户体验。微软早在2005年就建立由数学家迈克尔,弗里德曼领导的Q站,从事量子计算基础研究,构建新型“拓扑量子位”,目前处于原型系统研发阶段。

量子计算机目前处于早期阶段,任重道远。目前量子计算机有很多计算瓶颈没有解决:1、多粒子纠缠的操纵,2、保持量子的相干特性,3、基于量子位的计算架构如何实现。且由于量子位容易退相干,需要使用纠错码技术保证其准确率,因此需要更多的量子位来保证准确率,在精度满足容错计算需求下,有效的逻辑bit数超过30个就能在计算性能上取得对传统计算机的相对优势,而目前在超导体系,2015年谷歌、美国航天航空局和加州大学圣芭芭拉分校宣布实现了9个超导量子比特的高精度操纵。在光子体系,潘建伟团队在国际上率先实现了10对光子纠缠;且量子位数量的扩展难度系数非常大,因此建成量子计算机任重道远。

我们认为,在解决量子位的物理技术的同时,基于量子位的计算架构实现是实现计算能力的关键技术,

中科曙光(603019)拥有超强计算机,深耕计算架构,且又是中科院上市平台,有望成为中科院创新技术成果在产业界的商业化导入途径,建议关注。

□ .杨.云 .浙.商.证.券.股.份.有.限.公.司

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