一、D-Wave是真正的量子電腦嗎
“量子位元從激發到放松的過程,都不需要進行除錯作業,”Hilton指出,“但采用通用量子電腦的傳統閘極模式,你必須先除錯才能順利進行作業。”
量子電腦發展方向
加拿大Info-Tech Research Group資深經理暨基礎架構分析師Mike Battista表示,“當我與D-Wave洽談時,讓我印象深刻的是他們都十分謙虛,盡管對于自家公司技術感到興奮,卻不至于過度承諾其發展潛力。”
Battista并指出,D-Wave的開創性進展還不只是在量子運算領域,該公司同時也以新的典范累積經驗,例如超導體,它能夠確保摩爾定律的持續進展。
D-Wave處理器開發副總裁 Jeremy Hilton認為,極熱狀態下的512Qb的模組可利用10kW冷卻器使溫度極速冷卻至至0.2 mK。
(來源:D-Wave)
“其超導半導體還擁有執行量子運算以外的其他優勢,例如不至于釋放熱量,”Battista說:“這項技術還具有呈指數級迅速升級的潛力,或許可在傳統電晶體達到實體限制時,持續摩爾定律的下一個新典范。”
那么,為什么批評人士指稱這并不是“真正”的量子電腦呢?Battista不僅支持D-Wave的正確發展方向,還詳細地說明理由:“我知道D-Wave的硬體被混合地進行測試,也瞭解為什么大公司選擇投資另一種方式。但如果有任何一丁點的可能性使其成為下一代基礎技術,足以勾勒未來幾十年的運算發展,那么這樣的投資也算值得了。一開始先開發演算法并發現可解決量子運算問題的公司,一旦在可行的硬體出現時,他們將會擁有巨大的優勢。”
最新發展
D-Wave的首款設計可追溯到2007年,當時只使用了少數的量子位元(16Qb),而且也無法擴充,不過使用的同樣是目前所用的方式——在矽基板上載入極冷超導鈮量子位元。從那時起,Hilton及其研究人員們已經重新設計出一款可擴展至任意尺寸的架構,利用整合式的可編程磁組記憶體與處理器,取代早期設計所中由于扇出導致無法擴充的分離電極。
D-Ware從2009年首度向Google展示128Qb的新架構后,該公司已持續升級至256Qb,接著是目前的512Qb,將33,000個超導Josephson接面(JJ)電晶體擠進一顆4x7mm的晶圓中。在這樣的晶圓尺寸下,D-Ware可取得100片8寸晶圓。
Hilton表示:“我們的用戶基礎持續擴展,他們正探索需要多少Qb量子位元的甜密點,以及試驗其問題,包括NASA、Google、美國太空研究協會(USRA)與Lockheed Martin,以及能夠透過終端機(例如南加大USC校園電腦)存取至NASA/Google/USRA機器的廣大用戶社群。”
D-Wave并提供自家介面工具,可為其電腦建立“量子機器碼”,但也提供用于MatLab、C++ 和Python的API/編譯器。目前該公司可取得接近98-99%的穩定量子位元率,以及具有可實現自動冗余與恢復損壞量子位元的模式。
根據里昂證券(CLSA)分析師Ed Maguire Ed表示,研究人員們已經利用D-Wave的量子電腦開發出蛋白質分折、影像檢測、視訊壓縮、情感分析等諸多應用了。Lockheed技術長Ray Johnson則表示,或許它還可以立即告訴你,如何透過衛星網路上執行幾百條軟體程式碼來因應太陽風暴或核爆脈沖——目前像這一類的計算在傳統電腦上可能得花好幾周的時間。
D-Wave預計將在2015年稍晚發布下一代量子電腦,它將會采用ANSYS的工程模擬軟體,進一步降低磁真空,以避免量子位元故障。D-Wave的新款量子電腦將具備完全可重配置與冗余能力,以取代“通用”量子電腦的除錯作業。該公司還將致力更多先進的演算法與應用,以期解決現實世界的問題,例如編碼量子位元以模擬神經網路,從而加速拓展至深度學習與類似的人工智慧(AI)等新領域。
二、智能計算的智能計算的其它定義
也稱為計算智能,包括遺傳算法、模擬退火算法、禁忌搜索算法、進化算法、啟發式算法、蟻群算法、人工魚群算法,粒子群算法、混合智能算法、免疫算法、人工智能、神經網絡、機器學習、生物計算、DNA計算、量子計算、智能計算與優化、模糊邏輯、模式識別、知識發現、數據挖掘等
三、量子物理學人工智能能達到人腦嗎
量子計算速度可以遠遠超過人腦,但是人腦的抽象思維,運動思維,感知以及學習能力,無論什么機器也替代不了
四、未來計算機的發展趨勢
計算機技術是世界上發展最快的科學技術之一,產品不斷升級換代。當前計算機正朝著巨型化、微型化、智能化、網絡化等方向發展,計算機本身的性能越來越優越,應用范圍也越來越廣泛,從而使計算機成為工作、學習和生活中必不可少的工具。 ①計算機技術的發展主要有以下4個特點。 1)多極化 如今,個人計算機已席卷全球,但由于計算機應用的不斷深入,對巨型機、大型機的需求也穩步增長,巨型、大型、小型、微型機各有自己的應用領域,形成了一種多極化的形勢。如巨型計算機主要應用于天文、氣象、地質、核反應、航天飛機和衛星軌道計算等尖端科學技術領域和國防事業領域,它標志一個國家計算機技術的發展水平。目前運算速度為每秒幾百億次到上萬億次的巨型計算機已經投入運行,并正在研制更高速的巨型機。 2)智能化 智能化使計算機具有模擬人的感覺和思維過程的能力,使計算機成為智能計算機。這也是目前正在研制的新一代計算機要實現的目標。智能化的研究包括模式識別、圖像識別、自然語言的生成和理解、博弈、定理自動證明、自動程序設計、專家系統、學習系統和智能機器人等。目前,已研制出多種具有人的部分智能的機器人。 3)網絡化 網絡化是計算機發展的又一個重要趨勢。從單機走向聯網是計算機應用發展的必然結果。所謂計算機網絡化,是指用現代通信技術和計算機技術把分布在不同地點的計算機互聯起來,組成一個規模大、功能強、可以互相通信的網絡結構。網絡化的目的是使網絡中的軟件、硬件和數據等資源能被網絡上的用戶共享。目前,大到世界范圍的通信網,小到實驗室內部的局域網已經很普及,因特網(Internet)已經連接包括我國在內的150多個國家和地區。由于計算機網絡實現了多種資源的共享和處理,提高了資源的使用效率,因而深受廣大用戶的歡迎,得到了越來越廣泛的應用。 4)多媒體 多媒體計算機是當前計算機領域中最引人注目的高新技術之一。多媒體計算機就是利用計算機技術、通信技術和大眾傳播技術,來綜合處理多種媒體信息的計算機。這些信息包括文本、視頻圖像、圖形、聲音、文字等。多媒體技術使多種信息建立了有機聯系,并集成為一個具有人機交互性的系統。多媒體計算機將真正改善人機界面,使計算機朝著人類接受和處理信息的最自然的方式發展。 ②、未來計算機 1、量子計算機 量子計算機是一類遵循量子力學規律進行高速數學和邏輯運算、存儲及處理的量子物理設備,當某個設備是由兩子元件組裝,處理和計算的是量子信息,運行的是量子算法時,它就是量子計算機。 2、神經網絡計算機 人腦總體運行速度相當于每妙1000萬億次的電腦功能,可把生物大腦神經網絡看做一個大規模并行處理的、緊密耦合的、能自行重組的計算網絡。從大腦工作的模型中抽取計算機設計模型,用許多處理機模仿人腦的神經元機構,將信息存儲在神經元之間的聯絡中,并采用大量的并行分布式網絡就構成了神經網絡計算機。 3、化學、生物計算機 在運行機理上,化學計算機以化學制品中的微觀碳分子作信息載體,來實現信息的傳輸與存儲。DNA分子在酶的作用下可以從某基因代碼通過生物化學反應轉變為另一種基因代碼,轉變前的基因代碼可以作為輸入數據,反應后的基因代碼可以作為運算結果,利用這一過程可以制成新型的生物計算機。生物計算機最大的優點是生物芯片的蛋白質具有生物活性,能夠跟人體的組織結合在一起,特別是可以和人的大腦和神經系統有機的連接,使人機接口自然吻合,免除了繁瑣的人機對話,這樣,生物計算機就可以聽人指揮,成為人腦的外延或擴充部分,還能夠從人體的細胞中吸收營養來補充能量,不要任何外界的能源,由于生物計算機的蛋白質分子具有自我組合的能力,從而使生物計算機具有自調節能力、自修復能力和自再生能力,更易于模擬人類大腦的功能。現今科學家已研制出了許多生物計算機的主要部件—生物芯片。 4、光計算機 光計算機是用光子代替半導體芯片中的電子,以光互連來代替導線制成數字計算機。與電的特性相比光具有無法比擬的各種優點:光計算機是“光”導計算機,光在光介質中以許多個波長不同或波長相同而振動方向不同的光波傳輸,不存在寄生電阻、電容、電感和電子相互作用問題,光器件有無電位差,因此光計算機的信息在傳輸中畸變或失真小,可在同一條狹窄的通道中傳輸數量大得難以置信的數據。