一家加拿大公司今天釋出了他們所謂的“世界上首個商業可行的量子計算機”。在加利福尼亞州山景城的計算機歷史博物館舉行的盛大發佈會上，“量子計算公司”D-Wave Systems, Inc. 稱讚這款新裝置是量子計算時代邁出的重要一步，比原計劃提前了幾十年。
但專家表示，這一宣告可能有點——嗯——為時過早。即使這臺計算機像宣傳的那樣工作，它仍然太小，無法解決困擾普通計算機的問題，差距將近1000倍。此外，研究人員也不知道它在更大的規模下是否能工作。
“這裡仍然有很多不確定因素，”麻省理工學院的量子計算研究員賽斯·勞埃德說。但他讚揚了 D-Wave 願意測試這個想法。“從科學的角度來看，”他說，“他們正在做的事情非常有趣。”
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一臺可用的量子計算機是地球上每個國家安全官員和駭客的夢想。現有計算機內部的位元在執行諸如“如果為0，則為1”的小步驟時，會在 0 和 1 之間不斷切換。但量子物理學允許原子、電子和光子等粒子同時處於兩個位置——這意味著它們可以同時表示 0 和 1，從而進行更復雜的計算。
研究人員認為，透過組合許多這些量子位元（或稱量子位），他們將能夠執行目前遙不可及的某些任務。其中最主要的是：快速破解加密通訊的能力。
D-Wave 正在採用一種更容易實現但無法破解加密方案的不同方法，儘管模擬表明它可以極快地解決其他問題。在大多數原型量子計算系統中，研究人員用雷射照射原子或使用其他方法將粒子激發到模糊的量子態。但在一種稱為絕熱量子計算的技術中，研究人員將金屬電路冷卻到超導狀態，其中電子自由流動，從而產生量子位。然後，他們緩慢地改變磁場，這使得量子位逐漸相互調整，有點像人們在寒冷中擁抱取暖。2005年，德國研究人員建造了一臺三量子位的絕熱量子計算機。
D-Wave 宣佈，它已經用超導元素鈮製造了一個 16 位版本 [參見上圖]。“我們構建的確實是一個系統級的概念驗證，”D-Wave 的聯合創始人兼首席技術官喬迪·羅斯說。“我們希望激發人們的想象力。”
他說，在演示中，D-Wave 的操作人員透過加利福尼亞州一臺筆記型電腦遠端控制了位於不列顛哥倫比亞省伯納比的量子計算機。這臺量子計算機被賦予了三個要解決的問題：搜尋與目標分子匹配的分子結構、建立一個複雜的座位計劃，以及填寫數獨謎題。
羅斯說，D-Wave 計劃將結果提交給主要期刊進行同行評審。他指出，專家將有機會檢查該系統，並且該公司計劃免費線上提供其原型，以激發人們的興趣。使用者將輸入要解決的問題，該裝置將從加拿大發送解決方案。
使用者如何確切地知道回答他們查詢的是量子計算機，而不是人類或普通計算機呢？“對於遠端訪問機器的懷疑論者，實際上沒有辦法說服他們，”羅斯承認。目前，D-Wave 的裝置比一臺廉價的家用計算機慢，但羅斯說，一個潛在速度更快的 1000 量子位版本應該在明年年底之前可用。
現實核查：勞埃德說，量子計算機可能需要數千個量子位才能解決當今計算機無法解決的難題。他說，最大的問題是，絕熱方法對量子位的逐步調整是否能在如此大的規模下快速執行。研究人員對絕熱量子計算機持懷疑態度，因為“聽起來好得令人難以置信，”勞埃德說。“目前尚不清楚它們是否能工作，所以實際上去建造一些並看看會發生什麼是很有意義的。”
“它可能不會工作，但並非異想天開，”勞埃德說，並指出他希望該公司達到數千個量子位並公佈其結果。“如果它能工作，那麼他們就可以解決真正棘手的問題，並且會非常受歡迎，”他說。但考慮到成功的機率，他補充說，“這絕對不是我會投資的公司。”