5000量子比特的商用计算平台发布！D-Wave：这是商业应用的唯一选择

萧箫 2020-10-01 12:13:24 来源：量子位

萧箫 发自 凹非寺
量子位 报道 | 公众号 QbitAI

近日，量子计算公司D-Wave称，第一台为业务构建的量子计算机Adventage问世，实现了每个用户至少拥有5000量子比特（qubit）的“使用权”。

其实，Advantage仍然是一台量子退火机 （quantum annealing machine），应用范围并没有量子通用计算机那么广泛，而且目前只能通过云端使用。

不过，云访问Adventage的任何用户，都拥有5000量子比特的完全访问权限。

D-Wave称，Adventage可以处理多达100万个变量的问题类型，是彻底为业务构建的量子计算机。

D-Wave的首席执行官Alan Baratz表示：“在其他类型的量子计算机上最多只能做点小实验、推导些简单的定理，而且还比我们的计算规模差多了。”

与其他的通用量子计算机相比，Adventage是一台商用量子计算机，是D-Wave探索商业化的新一步。

芯片：量子比特“连接”更多了

D-Wave表示，在每个Advantage量子计算机中，实际的量子比特数会根据芯片的不同而发生变化。

也就是说，其中一些芯片的容量明显超过5000量子比特、而另一些则接近5000量子比特。

不过，每个用户都将拥有至少5000量子比特的完全访问权限。

这样的数据，是根据它芯片的结构来决定的。

从下图可见，Adventage的芯片实现了15路的量子比特连接，也就是说，每个量子比特都能与其他15个量子比特相连。

“量子比特的数量及连接性，决定了量子计算机可以解决多大的问题。”

对此，Alan Baratz给出的解释是：“使用2000量子比特的处理器，我们可以在100到200的变量内解决问题。”

“而使用具有2倍量子比特、和2倍连接性的Advantage量子计算机，我们就可以在600到800的变量内的解决更多问题。”

也就是说，这5000量子比特是D-Wave的研究人员在进行计算后得出的结论：在Advantage系统上，可以解决的问题是在2000量子比特处理器上可以解决的问题的2.6倍。

这是D-Wave从2000量子比特到5000量子比特的飞跃。

从下图中可以看出，2000量子比特的处理器中，芯片的每个量子比特只能与其他6个量子比特相连接，连接性没有Adventage高。

不过，这样的设计明显更偏向于企业的商业化应用。

也就是说，不仅现实中买不到他们的这台Adventage量子计算机，只能租用云服务。

而且，Advantage仍然是一台量子退火机 （quantum annealing machine），应用范围并没有量子通用计算机那么广泛。

D-Wave的云端商业化

而早在今年2月、推出Adventage之前，D-Wave就已经公布了他们的量子计算平台云服务Leap 2的价格。

与第一代云服务Leap相比，Leap 2那时候能保证用户解决多达1万个变量的大型复杂问题、也可以实时访问D-Wave的2000量子比特计算机。

那时候的价格是这样的：

现在，D-Wave在前一代处理器的基础上升级了芯片结构、改进了处理能力后，价格估计并不会比此前的云服务更便宜。

据了解，包含Adventage使用权限的云服务，将在10月8号上线。

此外，D-Wave还发布了新的混合求解器-离散二次模型（DQM），旨在扩展可在量子计算机上运行的问题类型。

它通过接受更大范围的变量值（包括从1到10的整数，甚至是红、黄色、蓝等颜色），而不是仅接受0或1的二进制变量来实现。

IBM：1121量子比特都还有距离

此外，IBM也于近日透露了他们研发通用量子计算机的消息。

在上周与量子计算有关的一次峰会上，IBM称，它们计划于3年内推出1121量子比特的处理器Condor。

也就是说，直到2023年，IBM都在为1121量子比特而努力。

而在今年9月初，IBM才推出65量子比特的Hummingbird处理器，并计划在明年推出127量子位的Quantum Eagle处理器。

听起来是不是有点奇怪？

为什么D-Wave已经实现了5000量子比特的商用计算平台，IBM还在3位数的量子比特之间“苦苦挣扎”？

因为，他们研究的方向并不相同，IBM的量子计算机是“通用量子计算机”，而D-Wave则是量子退火机，朝着商业化的方向行进。

这里面的区别就在于，量子退火是基于绝热量子计算的，这其中不需要操作量子逻辑门。

简单来说，量子退火机虽然处理性能高，但可以实现的功能也相对会更少。

网友：D-Wave模型的可控性太差

尽管如此，有网友认为，D-Wave能实现5000量子比特的计算能力，仍然值得惊奇。

在推特上有10万多粉丝的业内知情人士Brian Roemmele表示：“这件事情真的令人惊讶……这样我们离个人量子计算机又进了一步。”

然而，也有网友对于D-Wave的成果并不看好。

Reddit上karma值8w的网友表示，D-Wave的这种模型，可控性就是不行。

多年来，D-Wave计算机的控制就像“调低A，调高B”一样简单……

相比之下，来自IBM和Google等公司研发的50量子比特（或更多）这种，每一量子比特都是是完全可控的（“通用”）。这种可控性非常昂贵，并且对于扩展这类超导量子计算机是一个瓶颈。

毕竟，50量子位已经需要这么多的导线，要考虑空间问题，同样校准也要很长时间……然而，D-Wave却通过使用可控性最差的非通用模型来解决这些问题。

参考链接：
https://spectrum.ieee.org/tech-talk/computing/hardware/ibms-envisons-the-road-to-quantum-computing-like-an-apollo-mission
https://venturebeat.com/2020/02/26/d-wave-announces-leap-2-its-cloud-service-for-quantum-computing-applications/
https://venturebeat.com/2020/09/29/d-wave-advantage-quantum-computing-5000-qubits-1-million-variables/

— 完 —