量子计算商业化进程加速,五年内或现局部应用
AI导读:
量子计算商业化进程可能比预期更快,谷歌计划在五年内推出商业量子计算应用。全球范围内已出现关键技术突破,但全面普及仍需克服诸多挑战和限制。
量子计算的商业化进程可能比普遍预期的要快得多,最新预测显示,这一革命性技术可能在五年内实现重要突破。长期以来,尽管全球实验室和研究机构在量子技术领域投入了大量资金,但量子计算何时能在现实世界中得到广泛应用一直是个未知数。
近日,谷歌量子部门负责人哈特穆特·内文(Hartmut Neven)宣布,谷歌计划在五年内推出商业量子计算应用。这一消息发布后,量子计算公司D-Wave的股价在美股市场上大涨超过8%。内文的预测与英伟达创始人兼CEO黄仁勋的观点形成了鲜明对比,黄仁勋此前曾表示,量子计算要真正实现广泛应用可能还需要20年时间。
谷歌的最新预测无疑为量子计算行业注入了一剂强心针。然而,关于黄仁勋预测的20年时间框架,目前尚不清楚其具体基于何种定义。不过,内文在去年12月发布谷歌量子芯片Willow时已经透露,公司计划在2030年以后推出量子计算机的商业应用。

业内专家预计,虽然全面普及还需时日,但量子计算在五年内实现“局部应用”是完全有可能的。量子计算有望在能源、材料科学及新药研发等领域发挥巨大作用,例如发现新能源、制造更高效的电池以及发现新的药物靶点等。谷歌表示,未来五年将推出相关应用,届时人们将见证只有在量子计算机上才能实现的现实世界应用。
尽管量子技术行业在全球范围内呈现出蓬勃发展的态势,但大部分学者仍认为我们仍处于量子计算的早期阶段,面临诸多物理限制。中国科学院院士郭光灿曾表示,量子计算时代将让各个领域的难题从“不可解”转变为“可解”,但量子计算机并非要替代电子计算机,而是与之相兼容,解决原本难以攻克的技术难题和效率问题。
中国科学技术大学的一位量子计算领域专家指出,尽管量子计算机在五年内实现一些局部应用是可能的,但大规模应用仍不太现实。他提到的“局部应用”包括量子计算机多粒子模拟等科学模型的模拟。目前,量子计算机仅在随机线路采样和波色采样问题上超越了经典计算机,实现了所谓的“量子优越性”,但在其他实际问题中尚未展现出优势。
站在技术爆发的“前夜”,全球范围内已经出现了关键的技术突破。谷歌宣布其最新的量子计算芯片Willow取得了两项重大成就:一是可以在使用更多量子比特的情况下成倍减少错误,破解了量子纠错挑战;二是已成功在几分钟内解决了一个传统计算机需要花费比宇宙历史还要长的时间才能解决的问题。这一突破标志着谷歌朝着商业相关应用迈出了重要一步。
由于量子计算拥有的巨大潜能,全球上百家量子计算公司竞相投入量子计算机的开发,各国政府也在这一领域展开了激烈的竞争。在美国,谷歌、微软、IBM和英伟达等科技巨头都在积极布局量子计算。微软联合创始人比尔·盖茨认为,量子计算技术对某些行业的改变可能比一些专家想象的更近,他预计实用的量子计算机可能在短短三到五年内问世。
然而,并非所有投入量子计算的企业都如此乐观。黄仁勋在今年年初仍坚持认为,量子计算技术的广泛应用还需要20年时间。他的言论引发了业内一些量子计算推动者的反驳,包括D-Wave在内的量子技术公司股价在过去一年出现了大幅上涨。

在中国,量子计算领域也取得了一系列重要突破。中国科学技术大学超导量子团队研发的“祖冲之三号”量子计算机实现了超导量子计算的最强优越性,性能优于谷歌的“悬铃木”。专家表示,量子技术发展的下一个重要里程碑是实现专用量子模拟机,并最终实现通用计算量子计算机。
随着全球范围内量子计算技术的不断突破和竞争的加剧,我们有理由相信,量子计算的商业化进程将比预期更快到来。然而,要实现全面普及仍需克服诸多挑战和限制。
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