CES 2020,IBM和新型量子计算机的第一个真正的商业用途

图片 文章概述:
1. Infoprovod-IBM在2020年国际消费电子展上的意外声明。
2. 我们期望什么?
3. IBM的量子计算机技术的发展速度比计划快(实际上,没有)。
4. 新兴产业的出现。
5. 我们猜到了那一刻,这是为您准备的书。

传统上,在一月的第一周,拉斯维加斯会举办最大的国际展览会CES,所有全球领先的科技公司都会在这里宣布大部分先进技术。 也不例外,IBM意外地宣布了其最新量子计算机的首次商业使用 。 合作伙伴原来是戴姆勒汽车公司。 他在电动汽车开发中的活动需要高精度的计算以模拟分子(锂硫)的特性,并计划将其用作新一代汽车固态电池的基础。 该市场的领导者目前正在将电力运输行业的下一个重大飞跃与固态锂电池技术联系起来。 事实证明,使用量子计算机进行计算比在超级计算机上使用传统的高性能计算更具吸引力 。 这就是为什么它很漂亮。

在这里什么是意料之外的? 我们期待什么?


在过去的CES上宣布Q系统


就在一年前,在CES 2019上,引入了IBM Q System One。 这是一台具有20量子比特的量子计算机,其自身的冷却系统具有极低的温度,并且在各种意义上都具有功能上的自给自足。 您可以在我的一份笔记中阅读有关此事件的更多信息。

似乎过早的陈述


同时,宣布这一量子计算机产品线超出了纯粹的研究目的,它们不是免费提供的技术的工程样本。 现在,该产品的目标是量子计算的商业化。 在这种情况下,只有加入专门创建的组织的公司才能使用新产品。 Q System One本身被设计为独立的计算单元,具有通过云访问和共享资源的能力。

但是,对于大多数观察者和专家来说,这样的举动似乎为时过早。 没有证据表明“量子优势” (量子计算机执行复杂计算以至于传统计算机无法物理执行的能力),而正是量子优势通常被认为是将该技术商业化的里程碑。

我们似乎知道一年会发生什么


对于许多人来说,已经变得“清晰”了对来年IBM的期望。 根据先前公告的样式,一些漏洞和新鲜信息,以下预测是显而易见的:IBM将尝试在其网络中吸引尽可能多的合作伙伴,在2020年CES上将展示下一个具有50量子比特的模型(仍然可以在技术巨头可以使用的通常模型上进行模拟)超级计算机),直到CES 2021为止,您都可以忽略该主题。

实际上, 几乎没有人相信IBM意图的真实性和真实性。

IBM没有夸耀“公正数字”


尽管如此,最细心的观察者还是有一些值得关注的地方。 几个月前,一个小的但正在说话的信号灯闪烁了。 毫无异议和野心的IBM 推出了53个量子比特的下一个型号 。 他们制作了更多的量子比特,做得更早,并没有夸大它。 这清楚地表明他们拥有更多重要新闻,这些新闻将引起他们对CES的关注。

IBM的量子计算机技术增长速度超过计划


摩尔的承诺


鉴于已经投入大量资金的量子计算参与者,并且基于先前的研究动态和第一次计算机革命的经验,IBM设定了一项雄心勃勃的任务,没有其他人会参与进来- 确保每年至少增加一倍的量子比特数量

增长快于承诺


而且,如果我们看看当前的动态,结果会更好! 2017年为5量子比特,2018年为16量子比特,2019年初为20量子比特,2019年底为53量子比特。 两年内增长近11倍!

实际上,IBM只是在关注其他指标,并且增长正在按计划进行。


但是,这并不意味着出现奇点(抱歉,雷)。 实际上,增长是严格按照计划进行的,只是IBM采用了不同的指标作为基础。

量子体积是专门开发和发布的指标和方法,用于评估实际(相对于理想的,在当前技术水平上无法实现)量子计算机的性能。 使用此评估,我们将看到严格的进度,并且能够对最近的计划进行预测。


因此,目前我们看到以下图片:
量子位数量子体积年份
542017年
1682018年
2016开始 2019年
5332骗子 2019年
80-128?64骗子 2020年

实际上,根据内部评估方法,容量大约每年增加一倍。 鉴于缺乏普遍接受的指标-完全有道理。 而且,我们有少量数据可作为下一个公告的参数。 在2020年底,IBM将推出一种新模型,其中将有80至128个物理量子位。 在这种情况下,量子体积将为64,最有可能实现量子优势(至少对于某些问题光谱而言)。

根据计划,吸引合作伙伴


IBM商业策略的一部分是提供量子计算服务。 这是服务,而不是平凡的铁买卖,这是IBM在当前技术时代的基础上吸取的教训。 为此,他们创建并开发了自己的称为Q Network的生态系统。 希望获得竞争优势的组织可以进入此网络,并获得最新的钢铁开发,顾问和研究人员的访问。 IBM希望第一个生态系统能够深入到合作伙伴最先进,最重要的研究和投资流程中,以便将来在竞争对手出现在市场上时,投资于服务变更将无利可图。 该帐户已超过一百个合作伙伴;最近, 达美航空,高盛和洛斯阿拉莫斯国家实验室已加入Q Network。

新兴产业的出现


目前正在开发中(NISQ)


技术巨头目前正在开发的那些量子计算机在许多方面都类似于早期的微芯片和其上的技术。 技术局限性迫使我们发明各种算法和合成技巧以获得有用的计算结果(例如,我们如何使用少量像素颜色的快速变化来扩展视频游戏中可感知的调色板)。

由于使用量子位的结果是嘈杂的,并且仅设计了可靠存储量子信息的技术,因此当前的量子计算机可以称为“嘈杂的中级量子(NISQ)”。您必须使用许多技巧和拐杖。



现在,NISQ对于现代知识的每个分支的益处并不明显,但是与化学,生物学,经济学成就相关的研究和创新现在可以从量子计算机中受益。 帖子标题中的事件就是证明。 至少有一个严重的技术问题选择了量子计算,以对其财务未来的关键技术进行研究。 事实证明,量子优势并不是量子计算机商业化的先决条件。

预期增长率是多少?


当然,技术发展的最明显标准是现金流量。 我认为最新的预测使我们能够了解正在发生的事情的严重性。 因此,在2020年代,全球在量子计算方面的支出每年将达到数亿美元。 在2030年代,每年的支出将达到数百亿美元



所有这一切都只是在技术开发(NISQ)的第一阶段。 向全新的建筑和技术解决方案过渡(大约2045年)可能会通过另一个订单或更多订单来增加市场。

谁以及如何使用这项技术


首批有潜力使用量子计算机的大公司是三星,戴姆勒,本田,摩根大通,巴克莱。

三星对微电子新材料领域的发展及其工厂生产的创新很感兴趣。 当前的量子计算机可能对此有用。 我们正在等待公告。

戴姆勒对电池化学领域的发展感兴趣(正如我们所了解的那样),以及导航领域的解决方案(任务领域,例如旅行商问题,与经典计算机不同,它能够优化量子计算机上的计算)。

JP摩根大通(JP Morgan Chase)对财务分析,风险分析,交易等新方法感兴趣。

对高科技和IT行业的影响


遥不可及不是更好的唯一途径。 我认为这是量子计算的怀疑论者不接受的主要思想。 最好的敌人就是善良,而在商业上,通常只足以在某些方面略胜一筹。 也许地球上最昂贵,最受欢迎的小型超级计算机将能够在未来几年内避免量子优势。 但这并不是反对开发和使用量子计算机的事实,该计算机无需访问队列即可执行相同的计算,只需一小部分电能,可比较的时间并具有可比或更高的精度。

图片 可以肯定地说,其业务基于NISQ应用程序的卓越技术的公司将在使用方面具有竞争优势。 鉴于量子计算的目标速度,这一优势将大大增加。 在接下来的5年中,每家依靠领导力和竞争机会的公司都必须使用量子计算机。 因此,现在我们看到了一种新的职业-量子计算机程序员的诞生。

我们猜到了那一刻,这是为您准备的书


一年前,在CES 2019之后,我们成为了看到IBM在量子计算技术发展方面的潜力和决心的人之一。 然后我们决定不推迟以后,而是开始为我们的读者形成一套基本的文学作品。 在审查了外国出版商的所有现有书籍和计划书籍之后,我们为您选择了最好的书籍。 另一本书正在编写中,将在几个月后发行。 订阅我们的博客,以免错过!

《面向真正的IT专业人员的量子计算》一书


图片 本书的目的是向熟悉高中数学课程并愿意努力工作的任何人介绍量子计算。 在本书中,我们将熟悉量子位,纠缠(量子态),量子隐形传态和量子算法,以及与量子计算机有关的其他主题。 我们的任务不是对这些概念含糊其辞,而要使它们清晰明了。

新闻中经常提到量子计算:中国将量子比特从地球传送到卫星; Shore的算法危害了当前的加密方法; 量子密钥分发将再次使加密成为可靠的保护手段; Grover的算法将提高数据检索的速度。 但是,这到底意味着什么? 一切如何运作? 克里斯·伯恩哈德(Chris Bernhard)即将讲这个。

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《使用量子计算机进行开发》一书。 在云中对量子机器进行编程:Python,Qiskit,Quantum汇编语言和IBM QExperience


该书已经开放预订,该书将于一月底离开印刷厂。 预购时有折扣! 俄语出版物的科学编辑是Mikhail Korobko aka Shkaff

图片 量子计算不仅会改变现实! 一个崭新的产业正在我们眼前诞生,以创造一个不可想象的过去并贬低过去的某些成就。

本书讨论了量子计算机最重要的组成部分:量子位,逻辑门和量子电路,并解释了量子体系结构与传统之间的区别。 您可以使用IBM Q Experience在模拟器和真实的量子设备上免费试用它们。

您将学习如何使用QISKit(用于处理量子信息的软件工具),Python SDK和其他API(尤其是QASM)执行量子计算。 最后,您将学习实现纠缠,随机数生成,线性搜索,整数分解等的现代量子算法。
您将处理描述纠缠的Bell状态,用于线性搜索的Grover算法,用于分解整数的Shore算法,优化算法等等。

您将学到:

  • 使用Q Experience REST API远程运行程序。
  • 与传统计算机的同类软件相比,可提供最高性能的写算法。
  • 在Node.js上创建REST客户端以进行身份​​验证,侦听远程设备,请求有关量子处理器的信息,在云中进行远程控制和运行实验。
  • 使用量子隐形传态。 使用经典计算和发送方与接收方之间的量子纠缠,传输量子位的精确状态(量子信息)。
  • 编程并播放《海战》的量子版本。
  • 使用Q Experience Composer创建可视程序/实验。

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Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN483332/


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