D-Wave首次向公眾開放量子計(jì)算能力

D-Wave的辦公室坐落在溫哥華郊區(qū)的一個(gè)商業(yè)園區(qū)的一棟小樓里。這間辦公室看上去其貌不揚(yáng)，卻獨(dú)一無二，因?yàn)樵谶@里，匯聚了無限的平行宇宙合集。

D-Wave由Gerordie Rose于1999年創(chuàng)立，專注探究關(guān)于“量子計(jì)算”這一當(dāng)時(shí)只有少數(shù)圈內(nèi)人才懂的神秘問題。在UBC學(xué)攻讀博士學(xué)位時(shí)，Rose在他提交的一份作業(yè)中，概述了關(guān)于量子計(jì)算公司的想法。他當(dāng)時(shí)的創(chuàng)業(yè)導(dǎo)師Haig Farris非常賞識(shí)他的這個(gè)想法，就贊助了Rose1000美元買了一臺(tái)電腦和一臺(tái)打印機(jī)，把他的商業(yè)計(jì)劃打印出來。

2005年，在向?qū)W術(shù)界咨詢后，Rose和團(tuán)隊(duì)決定集中精力用以打造可用的量子計(jì)算機(jī)。于是，2007年，the Orion橫空出世了，被用在藥物分子的分類和玩數(shù)讀游戲上。這項(xiàng)業(yè)務(wù)目前為D-Wave創(chuàng)造了總計(jì)1千萬美金以上的銷售業(yè)績，成功的獲得了像Google、微軟和Northrop Grumman這類大公司的青睞。

“從創(chuàng)立第一天開始，我們就專注于讓量子計(jì)算變得實(shí)用。2010年，我們開始向客戶提供遠(yuǎn)程云訪問，今天，我們的計(jì)算機(jī)上運(yùn)行了100個(gè)早期應(yīng)用程序(其中70%是在云中構(gòu)建的)。通過這項(xiàng)工作，我們的客戶告訴我們，要從量子計(jì)算中獲益，不僅僅需要訪問真正的量子硬件。為了建立一個(gè)真正的量子生態(tài)系統(tǒng)，數(shù)以百萬計(jì)的開發(fā)者需要能夠訪問和一些工具來開始使用量子。

目前，D-Wave的電腦正在模擬天氣模式和海嘯，優(yōu)化酒店廣告展示，解決復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)問題。

盒子里面有什么？

這次我去拜訪D-Wave，他們給了我前所未有的進(jìn)入他們量子機(jī)器內(nèi)部的機(jī)會(huì)。這些電腦大約有一個(gè)花園棚子那么大，前端有一個(gè)控制單元，用來控制溫度，還有一個(gè)排隊(duì)系統(tǒng)，用來翻譯和溝通用戶發(fā)送的問題。

機(jī)器的內(nèi)部有一根管子，里面裝有一個(gè)小芯片，當(dāng)他完全運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，溫度會(huì)被超冷卻至-273.135攝氏度。整個(gè)系統(tǒng)看起來就像是來自死星的東西——一個(gè)純數(shù)據(jù)的圓柱體，英雄們必須穿過黑色立方體側(cè)面的一扇小門才能進(jìn)入。

看到這個(gè)奇怪的小芯片在它超冷卻的家里是相當(dāng)令人興奮的。一直以來，計(jì)算機(jī)的革命保持著其對(duì)處于室溫的芯片的偏愛。但這些奇怪而獨(dú)特的機(jī)器與另一個(gè)時(shí)間軸相連，在這個(gè)時(shí)間軸上，物理為了做一些真正了不起的事情而被迫屈服。

現(xiàn)在，D-Wave想讓大眾都有能力嘗試量子計(jì)算的機(jī)會(huì)。

開源平臺(tái)Leap

學(xué)習(xí)如何在量子計(jì)算機(jī)上編程需要一些耗費(fèi)時(shí)間。因?yàn)樗?a target="_blank">處理器不像我們用的傳統(tǒng)電腦一樣，你必須訓(xùn)練芯片來執(zhí)行簡單的功能，雖然你的手機(jī)已經(jīng)可以在幾秒鐘內(nèi)完成這些功能。然而，在某些情況下，研究人員發(fā)現(xiàn)這種芯片的性能比傳統(tǒng)電腦高出3600倍。這種權(quán)衡——從已知到未知的運(yùn)動(dòng)——就是為什么D-Wave要將他們的產(chǎn)品展示給世界。

“我們創(chuàng)建Leap是為了讓數(shù)百萬開發(fā)者能夠使用量子計(jì)算。我們構(gòu)建了第一個(gè)量子應(yīng)用程序環(huán)境，這樣任何對(duì)量子計(jì)算感興趣的軟件開發(fā)人員都可以開始編寫和運(yùn)行應(yīng)用程序——你不需要深入的量子知識(shí)就可以開始。如果您了解Python，您就可以在Leap上構(gòu)建應(yīng)用程序。

為了讓更多的人加入到量子計(jì)算中來，D-Wave創(chuàng)建了Leap平臺(tái)。Leap是一個(gè)面向開發(fā)人員的開源工具包。當(dāng)你注冊時(shí)，會(huì)將獲得一分鐘的量子處理單元時(shí)間?？紤]到大多數(shù)問題以毫秒為單位運(yùn)行，這已經(jīng)足夠開始試驗(yàn)了。隊(duì)列管理器將你的代碼排成一行，并按照收到的順序運(yùn)行，結(jié)果幾乎是立即輸出的。

您可以使用Python或Jupiter記事本在QPU上編寫代碼，它允許您使用API token連接到QPU。寫完代碼后，可以直接向QPU發(fā)送命令，然后輸出結(jié)果。這些程序目前相當(dāng)深?yuàn)W，需要量子編程的基礎(chǔ)知識(shí)。但其實(shí)我們現(xiàn)在的計(jì)算機(jī)編程曾經(jīng)讓普通用戶望而生畏。

我下載并順利地運(yùn)行了大部分demo。這些demo——分解程序、網(wǎng)絡(luò)生成器等等——本質(zhì)上把經(jīng)典編程的概念變成了量子問題。例如，量子計(jì)算機(jī)不是迭代遍歷一個(gè)因子列表，而是創(chuàng)建一個(gè)由答案組成的“平行宇宙”，然后將每個(gè)答案折疊起來，直到找到正確的答案?？赡苓@聽起來很奇怪，但確實(shí)是這樣。D-Wave的研究人員一直在爭論如何想象量子計(jì)算機(jī)的各種過程。一個(gè)陣營認(rèn)為量子計(jì)算機(jī)的物理實(shí)現(xiàn)是一種簡單的快速的方法來呈現(xiàn)答案。另一個(gè)陣營，與David Deutsch教授在《無限之初》中提出的觀點(diǎn)一致，認(rèn)為量子計(jì)算機(jī)可以跨越的可能排列的絕對(duì)數(shù)量，是平行宇宙的證據(jù)。

它們的代碼是什么樣子的？如果不了解量子計(jì)算的基礎(chǔ)知識(shí)，就很難理解，這是D-Wave工程師在提供在線文檔時(shí)考慮到的一個(gè)事實(shí)。

“這個(gè)行業(yè)正處于一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)。我們已經(jīng)超越了理論，進(jìn)入了量子應(yīng)用的實(shí)際時(shí)代?，F(xiàn)在是時(shí)候向更聰明、更好奇的開發(fā)人員開放這個(gè)領(lǐng)域了，這樣他們就可以開發(fā)出第一個(gè)量子殺手級(jí)應(yīng)用程序。Leap將即時(shí)訪問實(shí)時(shí)量子計(jì)算機(jī)、工具、資源和社區(qū)結(jié)合起來，將會(huì)推動(dòng)這一進(jìn)程?！皩?duì)于Leap的未來，我們看到數(shù)以百萬計(jì)的開發(fā)者用它來分享想法，互相學(xué)習(xí)，貢獻(xiàn)開源代碼。我們認(rèn)為，正是這種合作開發(fā)者社區(qū)將引領(lǐng)我們開發(fā)出第一款量子殺手級(jí)應(yīng)用。

D-Wave的員工創(chuàng)建了許多教程，還打造了一個(gè)論壇，用戶可以在這里學(xué)習(xí)和提問。整個(gè)項(xiàng)目確實(shí)是同類項(xiàng)目中的第一個(gè)，并承諾將史無前例地訪問可預(yù)見的計(jì)算未來。多年來，我看到了很多技術(shù)，但沒有什么能完全復(fù)制與連接量子計(jì)算機(jī)相關(guān)的奇怪的震動(dòng)。就像Bill Gates、和Steve Wozniak等早期黑客使用的電傳和綠屏終端一樣，D-Wave也開辟了一個(gè)奇怪的新世界。