資訊科技

量子電腦D-Wave Two

這台電腦將有助於機器學習的發展。

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量子電腦D-Wave Two

這台電腦將有助於機器學習的發展。

D-Wave是世界上唯一銷售的商用量子電腦的公司,最近有了一個新客戶──一群合作夥伴:Google、美國航太總署(NASA)和非營利組織大學太空研究協會。

他們在NASA艾密斯研究中心的量子人工智能實驗室,聯手安裝D-Wave公司的最新機種—─D-Wave Two。它可探索許多領域,例如讓電腦基於以往的經驗來整理和分析數據的機器學習,這是非常有用的功能,或是在語言翻譯、圖像搜索和語音命令識別。Google認為量子電腦的機器學習可根據已知的物理定律,或許能提供最富創意的問題解答過程。

這項由Google主導的合作是D-Wave公司的第二位客戶,他們的第一位客戶是航太製造業巨頭洛克希德馬丁公司。該公司在2011年時購買了一台D-Wave的量子電腦,並將其設置在美國南加州大學的新量子計算機中心。雖然已有兩位客戶,但D-Wave公司仍拒絕透露他們的電腦價格。

兩間量子計算機中心都保留了20%的時間給外部研究人員使用。不過,人們大多使用這些電腦,去探索量子計算的實際應用,並探討電腦的行為模式,而不是解決先前沒有答案的問題。

量子電腦何其之快?

D-Wave的電腦並不普通,因為它使用的是量子位元(quantum bit, qubit),這種位元可以有兩種狀態存在,同時開啟和關閉。這可加快計算速度,因為它不使用邏輯閘來控制那些位元,即邏輯閘(gate)計算模式。相反地,它是一台「絕熱」(adiabatic)電腦,能判斷出量子位元的基態(能量最低的量子態),以尋求解決辦法。絕熱電腦特別適合於解決「最佳化問題」(optimization problem),也就是能同時滿足所有條件的最佳解答。其中一個例子就是試圖找到折疊蛋白質的最低能量,其中各種氨基酸是如何以不同方式吸引或排斥對方。

D-Wave公司必須證明他們的電腦真的是使用量子運算,並且是更好或更快於傳統電腦。D-Wave公司聘請專家來評估演算速度,其結果是:D-Wave Two的速度是高於所有電腦的平均值,而且當它處理特定類型問題時,那些設計利用量子電腦來解決的問題,比傳統電腦快3600倍。

D-Wave電腦能否使人工智能系統運行更快或更好,仍有待觀察。(洪志良 編譯)

本文摘錄自Scientific American News:
http://www.scientificamerican.com/article.cfm?id=google-nasa-snap-up-quantum-computer-dwave-two