云巨頭加入量子霸權(quán)競(jìng)爭(zhēng)，量子計(jì)算將成為云服務(wù)商的下一件大事

科技云報(bào)道原創(chuàng)。

昔日被谷歌和IBM稱霸的量子計(jì)算領(lǐng)域，如今迎來(lái)了又一個(gè)新的重量級(jí)競(jìng)爭(zhēng)者。最近，云巨頭亞馬遜AWS正式宣布三項(xiàng)關(guān)鍵舉措，標(biāo)志著加入量子計(jì)算的競(jìng)爭(zhēng)，同時(shí)將量子計(jì)算服務(wù)推上云端。從兩強(qiáng)爭(zhēng)霸到三足鼎立，云計(jì)算的觸角已經(jīng)開(kāi)始向量子計(jì)算延伸，為未來(lái)開(kāi)啟了無(wú)限的想象空間和更多未知可能。

看似入局新人 亞馬遜實(shí)則有備而來(lái)

根據(jù)亞馬遜推出的舉措，第一個(gè)是Amazon Braket。Amazon Braket是一個(gè)全新的全托管AWS服務(wù)，它能使科學(xué)家，研究人員和開(kāi)發(fā)人員能夠開(kāi)始嘗試使用量子硬件供應(yīng)商，比如D-Wave、IonQ和Rigetti等的計(jì)算機(jī)。AWS表示這項(xiàng)服務(wù)可以讓客戶探索，評(píng)估和試驗(yàn)量子計(jì)算硬件，從而優(yōu)先獲取量子云計(jì)算的體驗(yàn)。它是一個(gè)單一的開(kāi)發(fā)環(huán)境，用于構(gòu)建量子算法并在模擬的量子計(jì)算機(jī)上測(cè)試，并在各種不同的量子硬件體系結(jié)構(gòu)上進(jìn)行不同嘗試。

為了進(jìn)一步履行量子計(jì)算的使命，AWS的量子計(jì)算中心希望將來(lái)自亞馬遜，加州理工學(xué)院和其它學(xué)術(shù)研究機(jī)構(gòu)的量子計(jì)算領(lǐng)域?qū)＜覅R聚在一起，共同研究和開(kāi)發(fā)新的量子計(jì)算技術(shù)。亞馬遜自從進(jìn)入量子計(jì)算領(lǐng)域之后一直希望能借此機(jī)會(huì)促進(jìn)研發(fā)，早日將技術(shù)運(yùn)用早解決真實(shí)世界的問(wèn)題之中。

同時(shí)，亞馬遜成立了Amazon量子解決方案實(shí)驗(yàn)室，旨在將客戶與亞馬遜及其技術(shù)和咨詢合作伙伴的量子計(jì)算專家聯(lián)結(jié)起來(lái)。預(yù)計(jì)該實(shí)驗(yàn)室將幫助所有相關(guān)人員確定量子計(jì)算的實(shí)際用途，并加速量子應(yīng)用程序的開(kāi)發(fā)。實(shí)驗(yàn)室計(jì)劃將動(dòng)手實(shí)踐和舉辦研討會(huì)集思廣益，幫助客戶更好應(yīng)對(duì)業(yè)務(wù)挑戰(zhàn)，逐步實(shí)現(xiàn)量子計(jì)算機(jī)的使用。

目前，亞馬遜的合作伙伴展示了三種不同的量子處理器方法，它們是基于量子比特設(shè)備構(gòu)建的，量子比特將數(shù)據(jù)編碼成量子力學(xué)效應(yīng)。其中，舊金山灣區(qū)的Rigetti使用了與IBM和谷歌相同的超導(dǎo)芯片；加拿大的D-Wave使用類似方法來(lái)使處理器進(jìn)行量子退火(Quantum annealing)；馬里蘭大學(xué)的衍生企業(yè)IonQ使用激光控制的離子阱(Ion trap)裝置。亞馬遜表示，該服務(wù)今年向所有企業(yè)客戶推出。

由此可以看到，亞馬遜加入量子計(jì)算這一前沿科技領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)，是有備而來(lái)的，其將量子計(jì)算服務(wù)推上云端，集合全球云用戶的力量來(lái)驗(yàn)證量子計(jì)算的技術(shù)，以及吸引用戶的應(yīng)用場(chǎng)景；其次通過(guò)AWS量子計(jì)算中心和亞馬遜量子解決方案實(shí)驗(yàn)室，打通產(chǎn)學(xué)研的通道，讓量子技術(shù)更加高頻次的快速發(fā)展，以及加速量子應(yīng)用發(fā)展。

不過(guò)需要明確的是，雖然目前量子計(jì)算的前景十分令人著迷，能夠在未來(lái)顛覆目前的計(jì)算模式，但量子計(jì)算的應(yīng)用迄今主要局限于概念驗(yàn)證研究階段，實(shí)際應(yīng)用有限。

必爭(zhēng)的量子賽道 也是豪賭的未來(lái)

目前來(lái)看，在云端量子計(jì)算方面技術(shù)較為先進(jìn)的是微軟、亞馬遜和谷歌三家巨頭。去年11月，微軟宣布將開(kāi)始為選定的客戶提供對(duì)Azure云中量子計(jì)算機(jī)的訪問(wèn)。一個(gè)月后，亞馬遜網(wǎng)絡(luò)服務(wù)公司宣布了一項(xiàng)類似的服務(wù)。IBM自2016年起就在其云端提供量子計(jì)算接入，上周宣布，目前已有100家公司使用它進(jìn)行量子計(jì)算實(shí)驗(yàn)，其中包括達(dá)美航空、高盛和戴姆勒。

從業(yè)務(wù)形態(tài)上看，量子云服務(wù)能夠讓云提供商提供帶有遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)中心的量子計(jì)算機(jī)。用戶將從他們的個(gè)人計(jì)算機(jī)中獲取操控量子計(jì)算的權(quán)限，從而實(shí)現(xiàn)軟件編程，或者使用現(xiàn)有的軟件來(lái)駕馭計(jì)算能力，而不必真正理解它是如何工作的。

微軟正在與1QBit、霍尼韋爾、IonQ和QCI合作，提供各種量子解決方案、軟件和硬件。其實(shí)早在2017年，微軟首次發(fā)布了量子開(kāi)發(fā)套件(Quantum Development Kit)的首個(gè)公開(kāi)預(yù)覽版，還發(fā)布了Q＃編程語(yǔ)言、量子計(jì)算模擬器和其他資源。

與Azure和AWS合作的量子云項(xiàng)目1QBit的CEO Andrew Fursman表示，歸根結(jié)底，我們的信念是，我們將使用所有這些設(shè)備，就像我們?cè)L問(wèn)常規(guī)計(jì)算一樣。當(dāng)你訪問(wèn)Gmail時(shí)，你就把電腦當(dāng)作進(jìn)入谷歌大型電腦系統(tǒng)的入口。有很多實(shí)體在構(gòu)建量子計(jì)算機(jī)，它們可以通過(guò)云訪問(wèn)。

量子計(jì)算特別擅長(zhǎng)模擬復(fù)雜的場(chǎng)景。比如全球化學(xué)巨頭陶氏公司就可以通過(guò)量子計(jì)算來(lái)模擬新的化學(xué)物質(zhì)，開(kāi)發(fā)新的化學(xué)產(chǎn)品長(zhǎng)期以來(lái)都要求在試管中注入不同的物質(zhì)，并觀察會(huì)發(fā)生什么。1QBit的軟件能夠在量子計(jì)算機(jī)上模擬這些實(shí)驗(yàn)。

通過(guò)云服務(wù)的方式推廣量子計(jì)算是有充分理由的。一般來(lái)講，量子計(jì)算機(jī)必須儲(chǔ)存在極低的溫度下，大約是外層空間溫度的200倍以下。雖然量子計(jì)算機(jī)可以解決新的問(wèn)題，但在人們希望計(jì)算機(jī)做的大多數(shù)事情上，量子計(jì)算機(jī)并不擅長(zhǎng)。例如，它們?cè)诖鎯?chǔ)照片、小金額支付等。但目前，量子計(jì)算機(jī)還不夠先進(jìn)，無(wú)法取代舊方法，其他潛在的使用案例，包括開(kāi)發(fā)電動(dòng)汽車的新電池技術(shù)或改進(jìn)用于空中交通管制的系統(tǒng)。

當(dāng)量子計(jì)算成為美國(guó)的國(guó)家戰(zhàn)略，那么未來(lái)的全球競(jìng)爭(zhēng)將會(huì)是業(yè)界新的主線。這是因?yàn)榱孔佑?jì)算在速度和功率方面有望比現(xiàn)有最大超級(jí)計(jì)算機(jī)還要高出多個(gè)數(shù)量級(jí)。因此，美國(guó)、歐盟和中國(guó)都在激烈爭(zhēng)奪這個(gè)高科技“必殺技”。不得不說(shuō)，量子計(jì)算正在成為兵家必爭(zhēng)之地。然而，比起傳統(tǒng)的圖靈機(jī)、馮諾伊曼架構(gòu)以及經(jīng)典計(jì)算，量子力學(xué)中的量子糾纏曾經(jīng)讓愛(ài)因斯坦發(fā)出“鬼魅般的超距作用”的慨嘆。

你方唱罷我登場(chǎng)，這些都在預(yù)示著量子計(jì)算的商用化或許距離我們?cè)絹?lái)越近了。而且一個(gè)明顯的趨勢(shì)已經(jīng)顯現(xiàn)，云端已經(jīng)成為量子計(jì)算未來(lái)應(yīng)用的重要承載體，這種趨勢(shì)意味著一旦量子計(jì)算技術(shù)取得重大突破，第一時(shí)間將能夠讓用戶低成本的，彈性的獲取計(jì)算資源，從而加快量子計(jì)算在全行業(yè)的應(yīng)用。

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