Vern Brownell：促进量子计算机商用化的最佳捷径

1月29日下午消息，由麻省理工科技评论和DeepTech主办、新浪科技作为首席媒体支持的全球新兴科技峰会在京举办，Vern Brownell在 EmTech China 峰会上带来了量子计算的前沿技术以及商业化现状的分享。

作为全球数据中心基础设施的领导者，Vern Brownell 开创了个人区域网（PAN），将计算、储存和网络资源虚拟化并互连的解决方案。

以下是全文整理：

我来自D-Wave公司，我们已经建立了量子计算机，来为客户提供产品。我们现在面临的问题是关于计算的，特别是在机器学习领域、优化及指标的选择方面。我们的目标是生产具有超级运算能力的计算机。目前的系统非常可靠而且也能够充当一部分数据中心的功能，但是一般来说是很难去充当客户的数据中心的，但是量子计算机具有这样的能力。

我们的项目还包括和算法、软件相关的实验。我们的商业模型是出售量子计算机等产品，同时出售一些在网站上可以使用的服务，比如说计算能力和分析能力。基本上来说，量子计算机是一种利用量子物理效应的计算机。1982年的时候我们提出量子计算机的预想，希望可以充分使用这种效应。我们会使用一些原理，首先是量子叠加，多个粒子进行叠加，而这些微小粒子，是量子计算机的基本组成部分，也是非常重要的组成部分。

其次是量子纠缠，指的是两个量子态的物理物体相互产生影响，这对于量子计算系统是非常重要的。最后是量子隧穿，是指粒子可以直接像穿梭隧道一样穿过能量阻隔。不管现在还是将来，这三个量子效应对于打造量子计算机都是非常重要的。那如何打造量子计算机呢？我们已经提出了一些方法。

首先第一种方法是Gate Model，。我们的数字计算机有很多的逻辑门，可以把这些量子效应放在其中，比如说IBM是第一个将自己的量子计算系统上传到云端的公司，随后谷歌也做出了非常大的努力，虽然他们还没有实现自己的目标，但是他们总是会实现的。但是Gate Model需要进行大量地纠错，对于一般的逻辑立方体，可能需要几千甚至几万个立方体来打造真正的计算机。刚才已经提到了未来量子计算机的前景，我们也希望可以拓展我们的量子计算机，甚至可以拓展到几百万个立方体，这样就可以做非常有用的计算了。

另外一个方法是微软使用的方法，这是一个非常有趣的方法，因为它可以不进行任何纠错。理论上来说，它可以用更少量子比特来处理问题。现在正在使用一种外来准粒子叫马约拉纳粒子（Majorana particle）来打造超强的计算能力，现在微软还没有制造出足够多这样的量子比特。所以说我们还需要花费许多的努力，可能在接下来的几年，这样的量子计算机会成为非常强大的一种技术。

2004年D—Wave选择了另外一种方法叫量子融合，它可以找到一种低能耗的配置，同时使用量子隧穿的方法。这种方法可以防错，并且可以用来解决很多商业问题。现在我们的产品还不是一种普适性的量子计算机，但是量子融合的方式可以量子计算机更加地普适，更具有商业化的价值。

下面我们简单地说一下我们的量子计算。我们可以把它比喻为3D图解，我们想要解决的问题是，如何在3D场景里面找到最低的一个点或者是一个问题的最佳解决方案。D—Wave量子计算可以使用一个公式来找到解决方案。一般来说，利用传统的一些算法找到这个最小的值是非常困难的，因为这需要在整个3D的场景里面走一遍才能找到，但是如果使用我们的量子计算，就可以非常迅速的找到最终答案。

我们的D—Wave的量子计算机有一个冷却器。整个量子计算机运算的温度非常的低，几乎已经达到了绝对0度，甚至比外太空还要冷，而且它必须是真空的，同时需要附加一个电磁隔离。可能未来200年或者更长的时间之后，人才可以在量子计算机周围走动。量子芯片上面采用超导体构建，它们构成了超导芯片。我们使用的是自己专利的技术打造芯片，这是世界上最先进的量子处理器。它可以达到2000乃至4000个量子比特的等级。

我们的量子比特基本上是一圈一圈的立方体。可以使用量子计算机解决很多困难的问题。除此之外超导体芯片本身的能耗也比较低，这样的芯片在未来可以很大程度上减少能源的消耗，它的运算能力更强，而且发热量也会越来越低。我们的量子优势或者说量子霸权存在哪些问题呢？我不是很喜欢霸权这样的词。实际上我们现在比较接近量子优势了。

有一些人比较怀疑D—Wave公司，他们希望看看传统的算法是不是可以比D—Wave的量子计算机更快的解决问题。但其实D—Wave的量子计算机是世界上最先进的量子计算机。他们最后会发现，我们的量子计算机的运算速度要比传统算法快2000倍。