對亞馬遜云科技來說,量子計算不應該只是學術(shù)研究的事兒,將量子計算作為共享的基礎設施,有助于提高量子計算的采用率。所以,Amazon Braket就是打破了量子計算的技術(shù)壁壘,使得更多的人可以使用到量子計算。

2020年,Amazon Braket正式對外可用,事實上,Amazon Braket使用起來非常簡單。一方面,它提供了所必須的各種工具,另一方面,系統(tǒng)也內(nèi)置了一些現(xiàn)成的量子計算的算法,在正式使用量子計算機之前,需要在仿真模擬器上進行測試,然后才真正在量子計算機上運行。

現(xiàn)階段,量子計算機在穩(wěn)定性和成熟度上尚有較大的提升空間,已有的量子計算機采用的技術(shù)路徑也各不相同,在真正出現(xiàn)一統(tǒng)江湖的標準化方案前,Amazon Braket提供多種量子計算機方案供用戶自己選,目前已知有Rigetti、IonQ和D-Wave三種不同技術(shù)路線的方案。

Amazon Braket在云上托管了這三種量子計算機,使得用戶能以較低的成本用上量子計算機,而如果用戶選擇自己在數(shù)據(jù)中心打造這種量子計算機,可伸縮性會非常差,而云平臺提供的安全控制、訪問、資源管理、通知等附加服務則會極大地提升使用體驗。

誰在用云上量子計算服務

Richard Moulds表示,目前有許多實驗機構(gòu)、教育機構(gòu)和大學都在積極地使用Amazon Braket。

許多教育機構(gòu)都表示要開設量子計算相關(guān)學科,需要培養(yǎng)大量人才,包括構(gòu)建量子計算機的人才和開發(fā)量子計算機應用的人才兩大類。在Richard Moulds看來,量子計算人才的培養(yǎng)和儲備是整個量子計算行業(yè)發(fā)展中非常關(guān)鍵的一個環(huán)節(jié)。

Amazon Braket在客觀上推動了量子計算行業(yè)生態(tài)的建設。

Richard Moulds表示,許多科研人員也希望用Amazon Braket來掌握如何去構(gòu)建量子計算機,以及如何開發(fā)配套的糾錯系統(tǒng)。由于通過云的方式來提供量子計算的方式被許多人看好,許多量子計算硬件制造商也希望通過Amazon Braket來展示他們的硬件設備。

2021年,寶馬集團宣布與亞馬遜云科技合作發(fā)起量子計算挑戰(zhàn)賽,參賽者使用Amazon Braket并提出基于量子計算機的技術(shù)方案,方案涉及汽車材料研究到自動駕駛的方方面面。

量子計算的方案在許多方面都比經(jīng)典高性能計算做的要好。Richard Moulds表示,在經(jīng)典的需要優(yōu)化的問題方面,量子計算將大有可為。比如城市交通的疏導、交通管理類問題,網(wǎng)絡交換機路由器的鏈路優(yōu)化問題,以及汽車生產(chǎn)制造,銀行金融交易領(lǐng)域的問題,這些領(lǐng)域量子計算比一般的計算機更有優(yōu)勢。  

量子計算的特性決定了它可以很好地進行分子級的模擬,可以更好地模擬物理世界,這一特點決定了量子計算將會對化工化學行業(yè)、新材料研發(fā)、電池的開發(fā)、細胞級的系統(tǒng)開發(fā)、新藥的研發(fā)等諸多領(lǐng)域帶來翻天覆地的變化。

不難發(fā)現(xiàn),量子計算并非要取代現(xiàn)代計算機,因為許多日常涉及的領(lǐng)域中,量子計算并不一定比現(xiàn)有計算機更有優(yōu)勢。

云上量子計算服務的未來發(fā)展

在量子計算方面戰(zhàn)略的規(guī)劃中,Amazon Braket只是一個方面,亞馬遜云科技還成立了量子計算中心和量子解決方案實驗室。團隊的許多科學家和研究人員會與長期研究量子計算的客戶進行協(xié)同合作,重點研究量子計算應用領(lǐng)域方面的內(nèi)容。

上文也提到,包括英特爾、谷歌、IBM、微軟等國際巨頭都在研究量子計算,亞馬遜云科技也有量子計算研究中心,研究中心有量子計算核心開發(fā)團隊,主要研究量子計算的硬件、應用、遷移等等核心技術(shù)。

亞馬遜云科技量子計算中心量子硬件研究負責人Oskar Painter表示,要打造一臺量子計算機,其實要解決很多工程問題,需要有大量創(chuàng)新來解決各方面的問題。而研究中心則負責解決一些挑戰(zhàn)性的技術(shù)問題,需要研發(fā)量子計算硬件和量子計算算法等等核心技術(shù)。

Oskar Painter表示,作為量子計算服務提供商,亞馬遜云科技需要從成熟度和性能本身來考慮,而現(xiàn)階段正處于量子計算的早期階段,量子計算的規(guī)模還很小,能處理的任務非常有限,量子計算想要進一步發(fā)展,其系統(tǒng)本身要足夠強大。

為了提升量子計算系統(tǒng)的能力,首先要解決量子計算機錯誤率比較高的問題,這需要開發(fā)一套針對物理硬件的糾錯系統(tǒng),然而,這樣一套系統(tǒng)會有比較大的資源消耗,因此,又不得不盡量減少資源消耗。

當解決了如何糾錯的問題,系統(tǒng)規(guī)模做的更大時,才能真正將量子計算用起來,量子計算時代才會真正到來。

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