“蓝色巨人”IBM最近获得了来自美国情报体系的一项多年赞助,旨在开发量子运算技术,以实现能克服网路攻击的安全技术,还有加速医疗研发的通用量子电脑。
IBM日前宣布,美国情报先进研究计画(US Intelligence Advanced Research Projects Activity,IARPA)在近日通知IBM,将赞助该公司科学家一笔多年期的研究经费,催生通用型量子电脑;该公司并未公布该赞助的进一步细节,因为“最终合约协商仍未完成”。IARPA是共有17个成员、包括中情局(CIA)在内的美国情报体系(US Intelligence Community)研发部门。
一般人先想到的,可能是量子电脑对于例如破解加密资料等任务很有用,不过IBM心目中有其他使用情境,表示:“这类运算技术的大跃进,有朝一日可望把能拯救生命的癌症治疗药物研发时程,缩短到只要今日的一小部分;或是透过大幅度加速机器学习,开启人工智慧的新局;还有能保障云端运算系统不受到网路攻击。”
量子电脑不同于以0与1为基本运算单位的传统电脑,有原子等级的位元可代表0与1,或者是同时将0与1叠加;那些量子位元(quantum bits,简称qubits)能让电脑一次执行一个运算任务的多个部分,这使得量子电脑的性能远远超过传统电脑。
不过这也是需要付出代价的;目前的量子位元是不稳定的硬体,必须隔绝热与电磁波的干扰,此外也需要被冷却到接近绝对零度(-273.15℃),不然可能会出现破坏性的错误。
根据科技新闻网站Quartz的一篇文章,IBM目前所打造的最厉害量子电脑只有8量子位元;该部电脑以约瑟芬接合介面(Josephson junctions)的形式来呈现量子位元,也就是由一个薄隔离层分隔的两层半导体。
IBM已经展示过,藉由把量子电脑以2D阵列来安排,能校正该类机器会出现的两种错误位元翻转(bit-flip)与相位误差(phase errors);而这是实现可用、可信赖量子电脑运算结果的重要一大步。除了IBM之外,还有D-Wave、NASA与Google等单位也在研发量子电脑,但那些方案是将量子位元排成线性,无法同时侦测到位元翻转与相位误差。