谷歌与 NASA 的新玩具：D-Wave 2X 量子计算机

由谷歌，NASA 与美国大学太空研究协会联合建立的著名量子人工智能实验室近日装备了新一代的量子计算机 D-Wave 2X，这台今年早些时候发布的最先进的量子计算机运算速度可达 1000 量子比特（qubits），由于与一般的二进制计算机性质不相同，其运算速度无法进行比较。

关于量子比特，又称 Q 位元，是量子计算的计量单位。根据量子力学的原则，量子计算机操作一些在物理上非常细小的东西，例如电子和光子。在经典计算机上，用晶体管存储一”位“信息，晶体管的开闭状态分别表示 0 和 1，而在量子计算机上，得益于叠加原理，信息在量子系统中可以同时存在两种状态，所以一个量子比特上能同时存储 0 和 1。  

如果存在两个量子比特，那么就可以在任意时间存储四个值（00，01，10，11），当不断增加量子比特的数量，那么整个系统的性能就会成倍的提升。而每增加一个量子比特都是极其困难的事情，D-Wave 相信找到了相关的解决方法，在 2007 年发布了它们的第一台量子计算机，运算速度为 16 量子比特。

此次合作中提供硬件支持的就是加拿大公司 D-Wave，谷歌与其签订了 7 年商业合作协议，D-Wave 方面表示这是公司有史以来最大的一笔交易，而在此前，军火巨头洛克希德马丁等其它公司也与 D-Wave 有相关合作。 

尽管 D-Wave 这款量子计算机听起来很炫，不过可以运用它来解决什么问题，谷歌和它的小伙伴们表示还在进行尝试，D-Wave 则表示这款量子计算机适合用于解决“优化”类问题——当你需要在很多种方式中选择最佳选项的时候，还有机器学习。

然而现代计算机往高性能低功耗的方向迈进的时候，量子计算机似乎有点逆潮流而行。由于量子比特的不稳定性导致其运行的温度要低于 15 毫开尔文（约为零下 273.14 摄氏度），这温度甚至低于外层空间。所以当量子处理器自身仅仅消耗 1 微瓦时，整个系统需要消耗约 15 千瓦的功率，基本上大部分的功率都用来制冷了，看来还有很大的余地得继续改进提升。

鸡蛋不能放在一个篮子里，除了与 D-Wave 合作以外，谷歌 2014 年还聘请了加州大学圣芭芭拉分校的团队进行量子计算的研究。 在谷歌与 NASA 这边有大动作的同时，其竞争对手也在行动：阿里巴巴今年 7 月表示与中科院合作成立实验室开发量子计算机，微软和 IBM 都在开展自己的量子计算研究项目。

via The Verge & WIRED