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企业离量子计算技术应用还有多远?

2022年9月22日 09:58  极客网  

如今在企业界流行一种说法,一切将会变得越来越大:大数据、区域数据中心、超大规模……而所有这些都旨在寻找一个神奇的公式,希望能让企业能够以更低的成本处理更大的工作量。

具有讽刺意味的是,研究人员希望解决这个问题的方法之一是将基本计算元素(处理、存储和网络等)缩小到原子级甚至亚原子级,以便从可用资源中获得更大的功率和效率。

一段时间以来,所谓的量子计算(QC)一直是高性能架构的一个方面,但最近有量子计算在企业应用方面的讨论也在不断增加。,那么企业离量子计算技术应用还有多远呢?

IBM公司是量子计算应用的大力支持者,该公司最近宣布推出一种新的内存解决方案,可以将存储一个比特数据所需的原子数量从约100万个减少到12个。与目前最先进的固态设计相比,只有12个原子意味着存储密度增加了150倍。该研究是IBM公司纳米级处理器研究项目的一个分支。当然这一切目前都只是概念验证,但至少IBM公司有信心在尽可能更小的空间内可靠地存储数据。

然而,更接近现实应用的是惠普的The Machine。虽然仍处于原型前阶段,但该公司正在开发一种只有冰箱大小的计算设备,其计算能力与一座传统数据中心相当。它结合了光学光子学、忆阻器存储以及一种尚未公开的处理器技术,从本质上消除了长期占据主导地位的基于x86的架构。虽然这一工作模型的应用还需要一些时日,但该公司已经发布了关键软件组件(例如Linux++仿真环境),旨在提供系统最终运行方式的真实视图。

这些技术进步和发展有可能终结摩尔定律,但即便如此,持续提高计算机能力的基本理念仍然保持不变。这不会对消费者产生太大影响,因为他们可以获得更好、更强大的数据解决方案。然而,由于传统架构的局限性已经接近极限,制造商无法长期依赖传统的制造流程,而这一发展带来了真正开放硬件解决方案的可能性。

当然,量子计算的研究正在进行中,因此任何出现的企业级产品很可能与当今的实验室中研究的产品大不相同。一个典型的例子是新的“斐波那契准粒子”,它摒弃了标准的离子和电子结构,转而采用更耐错的编织粒子轨道。该技术实际上可以追溯到上世纪90年代后期,但直到最近,康奈尔大学和微软公司的研究人员才使用一种新的“任意子”类型设计了一种编织结构,这种结构的强度足以支持量子计算拓扑,不过只能在接近绝对零的温度下在强磁场中产生任意子。

如果认为处理数据能力的显著改进将会突然到来,这是一件好事。企业级量子计算产品在推出之后,将会获得更大的收益。然而也可能遇到更多的困难,因为颠覆性变革通常需要解决更多的新问题。

不过可以肯定的是,量子计算将会受到企业的欢迎,但在这之前,必须首先弄清楚该如何最好地利用它。

编 辑:章芳
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