云巨头加入量子霸权竞争,量子计算将成为云服务商的下一件大事

昔日被谷歌和IBM称霸的量子计算领域,如今迎来了又一个新的重量级竞争者。

最近,云巨头亚马逊AWS正式宣布三项关键举措,标志着加入量子计算的竞争,同时将量子计算服务推上云端。

从两强争霸到三足鼎立,云计算的触角已经开始向量子计算延伸,为未来开启了无限的想象空间和更多未知可能。

看似入局新人 

亚马逊实则有备而来

根据亚马逊推出的举措,第一个是Amazon Braket。

Amazon Braket是一个全新的全托管AWS服务,它能使科学家,研究人员和开发人员能够开始尝试使用量子硬件供应商,比如D-Wave、IonQ和Rigetti等的计算机。

AWS表示这项服务可以让客户探索,评估和试验量子计算硬件,从而优先获取量子云计算的体验。

它是一个单一的开发环境,用于构建量子算法并在模拟的量子计算机上测试,并在各种不同的量子硬件体系结构上进行不同尝试。

为了进一步履行量子计算的使命,AWS的量子计算中心希望将来自亚马逊,加州理工学院和其它学术研究机构的量子计算领域专家汇聚在一起,共同研究和开发新的量子计算技术。

亚马逊自从进入量子计算领域之后一直希望能借此机会促进研发,早日将技术运用早解决真实世界的问题之中。

同时,亚马逊成立了Amazon量子解决方案实验室,旨在将客户与亚马逊及其技术和咨询合作伙伴的量子计算专家联结起来。

预计该实验室将帮助所有相关人员确定量子计算的实际用途,并加速量子应用程序的开发。实验室计划将动手实践和举办研讨会集思广益,帮助客户更好应对业务挑战,逐步实现量子计算机的使用。

目前,亚马逊的合作伙伴展示了三种不同的量子处理器方法,它们是基于量子比特设备构建的,量子比特将数据编码成量子力学效应。

其中,旧金山湾区的Rigetti使用了与IBM和谷歌相同的超导芯片;加拿大的D-Wave使用类似方法来使处理器进行量子退火(Quantum annealing);马里兰大学的衍生企业IonQ使用激光控制的离子阱(Ion trap)装置。

亚马逊表示,该服务今年向所有企业客户推出。

由此可以看到,亚马逊加入量子计算这一前沿科技领域的竞争,是有备而来的,其将量子计算服务推上云端,集合全球云用户的力量来验证量子计算的技术,以及吸引用户的应用场景;其次通过AWS量子计算中心和亚马逊量子解决方案实验室,打通产学研的通道,让量子技术更加高频次的快速发展,以及加速量子应用发展。

不过需要明确的是,虽然目前量子计算的前景十分令人着迷,能够在未来颠覆目前的计算模式,但量子计算的应用迄今主要局限于概念验证研究阶段,实际应用有限。

 必争的量子赛道

 也是豪赌的未来

目前来看,在云端量子计算方面技术较为先进的是微软、亚马逊和谷歌三家巨头。

去年11月,微软宣布将开始为选定的客户提供对Azure云中量子计算机的访问。一个月后,亚马逊网络服务公司宣布了一项类似的服务。

IBM自2016年起就在其云端提供量子计算接入,上周宣布,目前已有100家公司使用它进行量子计算实验,其中包括达美航空、高盛和戴姆勒。

从业务形态上看,量子云服务能够让云提供商提供带有远程数据中心的量子计算机。

用户将从他们的个人计算机中获取操控量子计算的权限,从而实现软件编程,或者使用现有的软件来驾驭计算能力,而不必真正理解它是如何工作的。

微软正在与1QBit、霍尼韦尔、IonQ和QCI合作,提供各种量子解决方案、软件和硬件。

其实早在2017年,微软首次发布了量子开发套件(Quantum Development Kit)的首个公开预览版,还发布了Q#编程语言、量子计算模拟器和其他资源。

与Azure和AWS合作的量子云项目1QBit的CEO Andrew Fursman表示,归根结底,我们的信念是,我们将使用所有这些设备,就像我们访问常规计算一样。

当你访问Gmail时,你就把电脑当作进入谷歌大型电脑系统的入口。有很多实体在构建量子计算机,它们可以通过云访问。

量子计算特别擅长模拟复杂的场景。

比如全球化学巨头陶氏公司就可以通过量子计算来模拟新的化学物质,开发新的化学产品长期以来都要求在试管中注入不同的物质,并观察会发生什么。

1QBit的软件能够在量子计算机上模拟这些实验。

通过云服务的方式推广量子计算是有充分理由的。一般来讲,量子计算机必须储存在极低的温度下,大约是外层空间温度的200倍以下。

虽然量子计算机可以解决新的问题,但在人们希望计算机做的大多数事情上,量子计算机并不擅长。例如,它们在存储照片、小金额支付等。

但目前,量子计算机还不够先进,无法取代旧方法,其他潜在的使用案例,包括开发电动汽车的新电池技术或改进用于空中交通管制的系统。

当量子计算成为美国的国家战略,那么未来的全球竞争将会是业界新的主线。这是因为量子计算在速度和功率方面有望比现有最大超级计算机还要高出多个数量级。

因此,美国、欧盟和中国都在激烈争夺这个高科技“必杀技”。不得不说,量子计算正在成为兵家必争之地。

然而,比起传统的图灵机、冯诺伊曼架构以及经典计算,量子力学中的量子纠缠曾经让爱因斯坦发出“鬼魅般的超距作用”的慨叹。

你方唱罢我登场,这些都在预示着量子计算的商用化或许距离我们越来越近了。

而且一个明显的趋势已经显现,云端已经成为量子计算未来应用的重要承载体,这种趋势意味着一旦量子计算技术取得重大突破,第一时间将能够让用户低成本的,弹性的获取计算资源,从而加快量子计算在全行业的应用。

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