IBM向全世界开放量子计算机，看看有几人能玩转

据报道，量子计算是最复杂难懂的计算技术。对量子计算的研究仍处于初期阶段，只有研究水平最高的学术机构和企业，例如美国宇航局(NASA)和谷歌，才会关注这一领域。不过，这样的现状可能即将改变。

IBM的研究员在位于纽约Yorktown Heights的实验室中建造了一台有5个量子位的量子计算机。IBM今天宣布推出一项新的在线服务，将这台量子计算机开放给所有人。通过简单的软件界面，你就可以经由互联网使用这台量子计算机，当然你也需要了解量子计算的基本知识。这台量子计算机并不适合普通人的日常使用，但对正在开发量子计算机的研究人员而言，这是件大事。量子计算机要远远强于传统计算机，而IBM希望将量子计算普及给更多人。

IBM的目的也包括利用该服务展示关于量子计算机的研究成果，让第三方来进行验证。在与快速发展的量子计算技术打交道时，这一点尤为重要。不过，量子计算技术的先驱、亚琛工业大学量子信息研究所教授大卫·迪文岑佐(David DiVincenzo)认为，IBM的服务将带来更多。他表示："我认为，有人能从量子计算机的行为中发现更多信息，而量子计算机的开发者可能从来没有意识到这些。"

研究人员正试图利用量子计算机开拓新的技术领域，包括分析基因序列以及预测股市的涨跌。有人希望模拟单个分子的运动方式，还有人希望量子计算机能推动机器学习技术的进一步强化。这也是谷歌和NASA对1000万美元D-Wave量子计算机的期待。D-Wave是一台充满争议的机器，至少在某些情况下能表现出量子特性。

量子位是什么？

当前的计算机使用微小的晶体管去存储数据。每个晶体管可以保存信息的一个"位"，即0或1。然而30年前，科学家提出了一种机器，从而突破二进制的限制。这种机器遵循量子机制的某些原则。基于叠加原理，一个量子位保存的信息不再仅仅是0或1，还可以是两种态的叠加。

进一步来看，两个量子位就可以叠加出4种态：00、01、10、11。如果加入更多量子位，那么从理论上来说，量子计算机的性能要超过当前的任何计算机。参与IBM量子计算研究的耶鲁大学前研究员杰瑞·周(Jerry Chow)表示："你无法以通常的逻辑来解释这些。量子计算和量子算法的关键在于：你要如何驾驭它？"

这种超级强大的计算机目前还不存在。量子位的性质很不稳定。当你去观察量子系统的状态时，系统就会"坍缩"，成为某种确定的态。这时，量子位表示的信息不再是0和1的叠加，而只是0或者1，与传统计算机类似。为了开发真正的量子计算机，研究员必须能够控制量子位的坍缩，获得期望的结果。

进步：每次同样的结果

实现这一目的有多种方式。尽管目前还没有任何办法能真正解决问题，但某些研究的前景值得看好。为了开发量子计算机，IBM将超导电路置于庞大的零度以下电冰箱中，这时就能产生5个量子位。通过将这一机器分享给全球更多人，IBM希望能加速这方面的研究，并将系统扩大至50个，甚至100个量子位。

滑铁卢大学量子计算研究所教授大卫·克里(David Cory)表示，这种在线量子计算机，即量子云服务，是前所未有的。他认为，开发这样的服务要比许多人想象中难度都大。他表示："这不是一件简单的事。量子系统非常微妙。"

他同时表示，IBM的做法是正确的。该服务的界面非常易用。克里表示："任何了解量子计算的学生都能理解如何与这一设备交互。"

克里花了整个周末的时间去尝试这一新服务。令他惊讶的是，系统表现出了连续性，即每次测试都取得同样的结果。在传统计算机制中，这一点都不奇怪，你的笔记本在1秒钟时间内就能完成海量的计算。然而，在可能性众多的量子世界中，连续性意味着重要的进步。在这一服务被开放给更多人之后，更显著的进步或许即将到来。

量子计算机D-Wave内部原理