云平台的未来——量子计算云平台

也许,量子计算机可以在一秒内破解全世界的所有密码并非不可实现。

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云平台的未来——量子计算云平台

究竟什么是量子计算?

简单来说,量子计算是一种全新的基于量子力学原理的计算模式,而量子计算机则是采用这种模式设计的计算机,其计算速度远超当前的计算机。

再打个形象的比喻,如果将现在计算机的速度比作“自行车”,那么,量子计算机的速度则是“飞机”,因此,说量子计算是“自然赋予人类的终极计算能力”并不夸张。也许你对它的快还没有概念,这里给你一个例子:目前世界最强的超级计算机是神威·太湖之光,运算速度是每秒9.3亿亿次;而一台50量子比特的运算速度将达到每秒1125亿亿次,瞬间秒杀世界最强超级计算机。所以之前有人调侃,量子计算机可以在一秒内破解全世界的所有密码并非不可实现。

计算能力极限的大幅提升,意味着量子计算机可以分析更多数据。比如,实现精准的天气预报,躲避飓风海啸;计算优化的出行线路,让城市减少堵车;识别有效的分子组合,降低药物的研发成本和周期;甚至可以用于探索太空,较快辨别可能存有生命体的行星。

量子霸权之争

量子计算的无限可能,激发了全球科技巨头的战争,当然中国也没有缺席。

2018年1月,美国CES展英特尔宣布交付首款49 个qubit的测试芯片,是首先贴近商业应用落地的一次。

2月阿里云与中国科学院联合发布了“量子计算云平台”,由包含11个qubit的超导量子处理器驱动。

3月,谷歌推出72个qubit的通用量子计算机Bristlecone,同时实现超低错误率。谷歌认为Bristlecone已经抢先取得量子霸权,超越世界上所有超级计算机。

6月,阿里达摩院再次宣布,量子电路模拟器“太章”,成功模拟了81个qubit的谷歌随机量子电路。

如此精采的量子技术战,对一般人而言略显艰深,但在计算机历史上却不断打破记录,不论谁领先一步都代表著未来拥有更多可能。

量子计算对于现有云平台的提出了哪些挑战?

一是安全性的问题。信息传输过程中,所有依赖计算复杂度的经典加密算法,原则上随着计算能力的提高,都是会被破解的。现有云计算平台的信息安全瓶颈日益凸显。

二是大数据带来的计算能力瓶颈。要把数据中的有效信息提取出来,需要庞大的计算能力,否则数据就是垃圾。尽管现在每部手机的计算能力和当时“登月计划”中用到的是同等量级,但现在全世界的计算能力仍然是非常有限的,大约在2的80次方左右。进入纳米量级后,量子效应将起到主要的作用,原有的摩尔定律也将遇到瓶颈。

量子计算的未来还有许多问题亟待解决

首先是量子计算没有统一标准,当前各巨头都使用了不同的开发方法,例如量子退火、量子拓扑、及不同的量子模拟等,无从比较谁的计算能力强。

其次,是目前的量子计算机,全都是针对特殊情境,例如大数据搜索或某种高速计算逻辑,遇到最普通的判断式逻辑反而可能无法运行,因此目前所有的量子平台其实都无法取代超级计算机。

第三,因为量子计算有一定概率发生错误,除了减低错误还要能发现错误(称之为揪错),但如何揪错至今也是物理界的极大难题。

最后,如何应用量子计算、如何编写量子软件,都需要更多的实验与经验,在没有成熟的量子计算前,没人清楚还需要多少时间。所以,前线上的量子战争,我们恐怕需要更理智的看待。

最后,在量子计算云平台还没有最终成熟落地以前,找到一个稳定可靠的数据中心是当务之急,欢迎随时咨询小新为你的云平台部署计划出谋划策。