为了让量子计算机提供更优质的云计算服务，深耕细作的Google又出手了。Google近期允许科学实验室、AI研究人员通过网络连接到量子计算机，鼓励大家为新技术开发献计献策。据彭博新闻爆料称，这个崭新的实验室被命名为“Embryonic量子数据中心”，在这里，开发者可以为量子计算机编写代码，整个开源计划叫做——ProjectQ。

@特约记者 杨宇良

Google量子计算机

“薛定谔的猫”

    除了开发者，其实早在5月份，Google推出的Cloud TPU芯片就已经为研究人员敞开了免费的大门。如此迫不及待地收集用户，Google的云扩张之心路人皆知。而在这其中，量子硬件无疑是颇具前瞻性的大胆探索。

    跟大家熟悉的传统计算机以比特（Bit）衡量、以0或者1形式存在不同，量子计算机的信息单元是“量子位”（qubits），它可以是1、0，或者是介于二者之间的状态，想想《生活大爆炸》中谢耳朵提过的“薛定谔的猫”。

    事实上，具有10位以下量子比特的小型量子计算机早己成功运行，但是商用价值不高。要解决实际问题，还需要成百上千位的量子比特进行求解。但是，考虑到量子比特的载体若要表现出“叠加”、“纠缠”等量子行为，必须处于量子世界的环境中。通俗地说，这些量子比特的载体（例如光子、电子等）只有处于空虚寂寞冷的单身狗状态时，才会表现出卓越的量子行为。而当成百上千的量子比特的载体集中在一起，它们立刻就退化为宏观世界中的普通人，量子比特也成了只有“0”或“1”两个状态的普通计算机中的比特。

    那么问题来了，如何让一大堆单身狗在一起产生出不一样的动力呢？

模块化路径

    这需要在增加量子比特位的同时，又维持这些量子比特的载体的量子行为。所谓和而不同，这就是Google研究量子计算机的关键。

    目前，科学家们采用非常手段来实现量子计算机的模块化。首先，科学家制成小于10位量子比特的量子计算机模块，然后把这些模块联系起来。所谓的非常手段，包括单原子状态作为量子比特和超导线路中的电磁振荡、作为量子比特和固体中电子自旋、作为量子比特等方法。无论哪一种，目的就是让模块与模块中相邻的两个量子比特发生联系，然后通过它们让模块互相传递信息，这就保证了每个模块的独立性。每个模块是一只小型的量子计算机，但有机集合在一起之后又构成了一个有许多位量子比特的可以有实用价值的大型量子计算机。

    这时，大家豁然开朗，量子计算机需要具有数千或上百万的量子比特位方能有广泛的实用价值。

    而其最大的价值莫过于替代传统的电子计算机。从1946年至今，电子计算机从电子管、晶体管、集成电路一路走来，运行速度和存储容量等指标有了飞速的进步，但是它对信息处理的基本原理没有改变，因而计算的算法也难实现根本上的突破。或者说，现在计算机的进步主要是靠运行速度的提高和运行成本的降低。但摩尔定律不是万能的，有些根本性问题仍需要量子计算机来破解。

二十年后的技术

    当然，量子通信不是通用的，它在很长一段时间内，可能会扮演对称密钥分配的角色，或者是执行特殊算法的专用信息处理设备。不过，已经有越来越多的企业认为处理某些重要任务时用量子计算机会快上几百万倍。

    没错，这就是量子计算机被戏称为“二十年后的技术”的奥妙之处。而Google对量子计算机动手很早，早前2013年，Google就跟NASA等公司合作，购买了一台D-Wave量子计算机。经过测试，Google的科学家发现D-Wave针对特定问题运行量子算法要比现有最高的经典算法快上一亿倍。从此，各大科学巨头都投身进量子计算这个潜力巨大的市场。Google从2014年利用超导量子电路实现量子计算方法，曾自信满满地宣布D-Wave 2X比今天的机器快1亿倍。此外，软银新成立的Vison基金准备投资量子计算，而IBM云计算部门更是早就让客户接入量子计算机，为实验服务增加了一个17量子位原型量子处理器。

    从商用角度来看，量子计算机似乎不占优势：它更庞大，需要特殊维护，比如深度冷冻。不过，量子服务更有可能会以租赁的形式提供，而不是购买或者放进企业自己的数据中心。如果机器的运算能力真的很强，那么在云服务中就会有优势。从理论上讲，量子机器可以大幅减少计算时间，大大降低云服务价格。谷歌目前的云服务产品落后于亚马逊、微软。但斯坦福量子计算研究人员彼得·麦克马洪（Peter Mcmahon）持乐观态度：“它们正在搭建量子硬件，到了未来的某个时间点就会将它变成云服务，这点不言而喻。”