從目前的角度來(lái)看,量子計(jì)算很可能成為中期內(nèi)最具顛覆性的技術(shù)之一。利用物質(zhì)在亞原子層面上的特性,通過(guò)利用糾纏和疊加等奇特現(xiàn)象,某些類(lèi)型的計(jì)算可以大幅加速。這些計(jì)算包括識(shí)別龐大數(shù)據(jù)集中的模式、解決涉及多個(gè)變量的復(fù)雜優(yōu)化問(wèn)題、加密信息的密碼學(xué)等。量子計(jì)算的影響可能是巨大的,盡管一些人認(rèn)為這一現(xiàn)實(shí)仍需時(shí)日。
亞馬遜網(wǎng)絡(luò)服務(wù)公司今天發(fā)布了其首款量子計(jì)算芯片,稱其代表了第一代實(shí)現(xiàn)優(yōu)越錯(cuò)誤糾正的硬件,這一障礙使得技術(shù)的擴(kuò)展變得困難。Ocelot作為新處理器的名稱,與當(dāng)前方法相比,實(shí)施量子錯(cuò)誤糾正的成本降低了多達(dá)90%。AWS使用了一種從頭開(kāi)始構(gòu)建的專(zhuān)用架構(gòu),采用了所謂的“貓量子比特”。亞馬遜研究人員在2021年首次提出了這一方法,并最近在《自然》雜志上發(fā)表了一篇描述該錯(cuò)誤糾正技術(shù)的論文,該技術(shù)以著名的薛定諤貓思想實(shí)驗(yàn)命名。
量子計(jì)算長(zhǎng)期以來(lái)承諾帶來(lái)革命性突破,但進(jìn)展一直較為緩慢。近期,Google 發(fā)布了其最新的超導(dǎo)芯片 Willow。現(xiàn)在,Microsoft 也推出了 Majorana 1 芯片,這是其打造可擴(kuò)展、容錯(cuò)量子計(jì)算機(jī)的答案。
量子計(jì)算正在開(kāi)啟一個(gè)新的數(shù)據(jù)時(shí)代,有望推動(dòng)人工智能和數(shù)據(jù)分析領(lǐng)域的發(fā)展,幫助解決人類(lèi)面臨的一些最困難的問(wèn)題。量子計(jì)算利用量子疊加和糾纏等原理,使用量子比特而非傳統(tǒng)二進(jìn)制位進(jìn)行計(jì)算,具有超越經(jīng)典計(jì)算機(jī)的強(qiáng)大能力。近年來(lái)量子計(jì)算技術(shù)取得了一系列重大突破,各大科技公司和研究機(jī)構(gòu)都在積極布局,量子時(shí)代正在加速到來(lái)。
微軟公布了20年來(lái)對(duì)馬約拉納費(fèi)米子的研究成果,旨在利用這種亞原子粒子構(gòu)建百萬(wàn)量子比特的量子計(jì)算機(jī)。該研究開(kāi)發(fā)了拓?fù)淞孔颖忍兀型峁└(wěn)定、更少錯(cuò)誤的量子計(jì)算解決方案。微軟成功設(shè)計(jì)出可測(cè)量馬約拉納費(fèi)米子的芯片,為構(gòu)建可靠、小型且可控的拓?fù)淞孔颖忍氐於ɑA(chǔ),有望在微小芯片上實(shí)現(xiàn)百萬(wàn)量子比特的規(guī)模。
微軟發(fā)布了 Majorana 1 量子芯片,這是一個(gè)重大突破。該芯片采用拓?fù)淞孔颖忍丶夹g(shù),具有更低的錯(cuò)誤率,有望解決量子計(jì)算的可擴(kuò)展性問(wèn)題。這項(xiàng)技術(shù)是微軟近 20 年研究的成果,標(biāo)志著量子硬件取得重要進(jìn)展,為構(gòu)建大規(guī)模量子計(jì)算機(jī)鋪平了道路。
微軟推出了名為Majorana 1的量子芯片,使用新型物質(zhì)作為導(dǎo)體,可顯著提升量子系統(tǒng)的計(jì)算能力。這一突破性進(jìn)展不僅有望開(kāi)啟計(jì)算新紀(jì)元,還可能帶來(lái)更強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)攻擊。該技術(shù)在醫(yī)療、物流等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用前景,但同時(shí)也引發(fā)了對(duì)量子計(jì)算安全性的擔(dān)憂,促使各界加快部署后量子密碼技術(shù)。
英國(guó)正積極發(fā)展量子計(jì)算技術(shù),尤其是在牛津郡地區(qū)。政府大力支持,投資巨大,旨在打造量子經(jīng)濟(jì)。該領(lǐng)域正迅速增長(zhǎng),對(duì)經(jīng)濟(jì)貢獻(xiàn)顯著。然而,要充分發(fā)揮量子計(jì)算潛力,需要為初創(chuàng)企業(yè)提供適當(dāng)?shù)目臻g和環(huán)境,促進(jìn)跨領(lǐng)域合作,并解決基礎(chǔ)設(shè)施等挑戰(zhàn)。
量子計(jì)算技術(shù)正在快速發(fā)展,有望成為變革性技術(shù)。目前研究人員正在探索多種不同的量子計(jì)算方法,包括量子退火、超導(dǎo)量子計(jì)算、離子阱量子計(jì)算和光量子計(jì)算等。這些方法各有特點(diǎn),適用于不同的應(yīng)用場(chǎng)景,有望在優(yōu)化、人工智能、加密等領(lǐng)域帶來(lái)重大突破。
微軟正在成立一個(gè)名為高級(jí)規(guī)劃部門(mén)(APU)的新業(yè)務(wù)單位,旨在研究人工智能的影響并提出產(chǎn)品開(kāi)發(fā)建議。該部門(mén)將隸屬于微軟AI首席執(zhí)行官辦公室,重點(diǎn)研究AI對(duì)社會(huì)的影響,并為微軟的工程路線圖提供指導(dǎo)。APU還將招募各領(lǐng)域?qū)I(yè)人才,研究范圍涵蓋量子計(jì)算、核能和半導(dǎo)體等多個(gè)領(lǐng)域。
本文概述了2025年亞太地區(qū)IT行業(yè)的主要發(fā)展趨勢(shì)。重點(diǎn)包括人工智能的廣泛應(yīng)用及其安全挑戰(zhàn)、數(shù)據(jù)管理的重要性、量子計(jì)算安全、新工作模式下的信任建設(shè)、客戶體驗(yàn)轉(zhuǎn)型、數(shù)據(jù)中心能源危機(jī)、智能軟件測(cè)試、混合云基礎(chǔ)設(shè)施的局限性、平臺(tái)戰(zhàn)略重塑以及自主AI代理的興起。這些趨勢(shì)將深刻影響企業(yè)戰(zhàn)略和技術(shù)應(yīng)用。
盡管量子芯片展示了卓越的計(jì)算潛能,但目前國(guó)際和國(guó)內(nèi)量子計(jì)算研究主要集中在離子阱、超導(dǎo)量子比特以及中性原子等技術(shù)路徑上。這些技術(shù)的實(shí)現(xiàn)條件極為嚴(yán)苛,必須在超真空環(huán)境下以及接近絕對(duì)零度(約零下273.15攝氏度)的物理?xiàng)l件下進(jìn)行。
當(dāng)前,量子計(jì)算處于技術(shù)攻關(guān)和應(yīng)用探索的關(guān)鍵階段。超導(dǎo)、離子阱、中性原子、光量子、硅半導(dǎo)體等技術(shù)路線科研探索和原型機(jī)工程研發(fā)不斷取得進(jìn)展,金融、化工、生物、交通、人工智能等行業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用探索持續(xù)深化,量子+經(jīng)典融合計(jì)算成為業(yè)界關(guān)注焦點(diǎn)。
微軟及其Azure Quantum項(xiàng)目的合作方們一直在量子計(jì)算研究項(xiàng)目中開(kāi)辟新的天地。最近,他們即將成功把邏輯量子比特的數(shù)量增加至四倍,而這只是今年開(kāi)展的一系列重要量子研究項(xiàng)目中的最新成果。
隨著量子計(jì)算硬件的發(fā)展,幫助開(kāi)發(fā)人員編寫(xiě)、操作和優(yōu)化量子程序的工具也必須與時(shí)俱進(jìn)。IBM最近宣布,其Qiskit SDK已經(jīng)牢牢確立了其在量子軟件開(kāi)發(fā)工具領(lǐng)域的領(lǐng)先地位。
過(guò)去幾年來(lái),整個(gè)業(yè)界一直在關(guān)注量子計(jì)算的發(fā)展路線圖以及這項(xiàng)技術(shù)本身的快速推進(jìn)。盡管這項(xiàng)計(jì)算范式的實(shí)踐落地?zé)o疑是一項(xiàng)偉大的壯舉,但將全新技術(shù)推向市場(chǎng)也面臨著重重挑戰(zhàn)。
但在此番將量子與AI相融合的嘗試當(dāng)中,參與的個(gè)人和廠商必須直面一個(gè)事實(shí):這兩項(xiàng)技術(shù)可謂截然不同。AI的訓(xùn)練和使用,完全是在由CPU、GPU、NPU、DSP、FPGA及其他傳統(tǒng)二進(jìn)制處理邏輯元素所驅(qū)動(dòng)的經(jīng)典計(jì)算平臺(tái)之上,開(kāi)發(fā)和運(yùn)行的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型。量子計(jì)算機(jī)則使用替代性計(jì)算架構(gòu)(例如超導(dǎo)transmon量子比特)來(lái)解決涉及量子物理特性的高度復(fù)雜問(wèn)題。
IBM首席執(zhí)行官Arvind Krishna近日在IBM Think 2024大會(huì)上發(fā)表主題演講,圍繞IBM新產(chǎn)品發(fā)布、人工智能和量子計(jì)算的愿景發(fā)表了宣言。
英特爾表示已經(jīng)在硅基量子處理器的開(kāi)發(fā)工作中取得兩項(xiàng)進(jìn)展,除了優(yōu)化標(biāo)準(zhǔn)制造工藝之外,還開(kāi)發(fā)出一種方法以測(cè)試整個(gè)300毫米晶圓上的各個(gè)器件質(zhì)量。
近日集成量子計(jì)算公司Quantinuum和微軟宣布,雙方在提高量子糾錯(cuò)可靠性方面的合作取得突破性進(jìn)展,這將推動(dòng)混合量子超級(jí)計(jì)算系統(tǒng)的構(gòu)建。