No017 专题:探索量子计算机的真实形象

编号017

专题:探索量子计算机的现实

量子计算机展望的光明未来

相声“揭示技术的未来”特别会议”

量子计算机绘制光明的未来

堀江健二
富士通研究所有限公司导演
齐藤一典
指数・日本有限公司
共同代表

“比现有计算机快一亿倍。”这是由一家加拿大公司开发并由谷歌和美国宇航局部署的量子计算机的口号。当计算机能力呈指数级增长时会发生什么?对奇点业务有着深厚了解的顾问斋藤一典先生拜访了富士通研究所所长堀江武先生,该公司开发了融合了量子计算机和通用计算机优点的“数字退火器”,并就不久的将来进行了讨论。

(构图/文字/竹林厚美摄影/黑泷千里(天名))

IT 所需的角色

先生斋藤一则

── 一名顾问和一名计算机研究员,乍一看似乎没有联系的两个人,现在通过量子计算机联系在一起。

齐藤──去年,硅谷奇点大学*1的高管计划,我学到了一些令人震惊的事情。你了解奇点大学吗?

堀江──这是一所名字不寻常的大学。谈到奇点,雷·库兹韦尔*2所提倡的技术奇点。据说人工智能将发展并超越人类智能的时代将在2045年到来。

齐藤──虽然名字里有“大学”两个字,但它不是大学。这所教育机构的创始人是霍里先生提到的雷·库兹韦尔(Ray Kurzweil)和被誉为《乐观主义者对未来的预测》一书的作者彼得·迪亚曼特斯(Peter Diamantes)。*3在了解从鸟瞰角度看待技术的重要性时,量子计算机成为铭刻在我脑海中的关键词之一。

堀江──我也在硅谷生活了大约10年,在斯坦福大学和富士通美国研究院埋头于计算机架构研究。我目前正在研究的是富士通独特的新架构“Digital Annealer”。*4''正如可持续发展目标所说,我们的社会有许多问题亟待解决。由于需要使用 IT 作为工具来解决这些问题,因此我们开始提供 Digital Annealer 作为可以立即使用的最理想的计算机。

什么是量子计算机

── Digital Annealer 是一款受量子行为启发、采用富士通独特技术的新型计算机。

齐藤──我想了解更多有关量子计算机的信息。从去年底开始,各种媒体都在报道它,但对于外行人来说仍然很难理解。这与传统计算机有何不同?

堀江──传统的通用计算机可以处理多种任务。它最初是作为计算工具,但最终被用于行政处理,并且随着互联网的普及,它也被用作通信工具。相比之下,新型计算机,包括所谓的量子计算机,是专门为特定用途而开发的。

齐藤──那么,这是否意味着所有传统计算机最终都会被量子计算机取代?

堀江──没错。即使量子计算机变得普遍,仍然需要传统计算机。我们将包括量子计算机在内的新计算机概念称为“面向领域的计算”(图 1)。这是下一代计算机架构技术,通过针对人工智能和媒体处理等特定领域进行优化,提供高性能和功能。

[图1]面向领域的计算概念
照片提供:富士通研究所有限公司
面向领域的计算概念

齐藤──迄今为止的摩尔定律*5所示,随着半导体小型化技术的进步,计算机性能得到了提高。量子计算机应该被理解为不仅仅是它的延伸。

堀江──现实中,摩尔定律即将结束,虽然半导体的密度会在一段时间内继续增加,但性能将不再按比例增加。因此,量子计算机是使用完全不同的方法开发的。图形处理器*6例如,NVIDIA*7生产的GPU不是通用产品,而是在特定领域具有突出的能力。我们相信面向领域的计算将成为未来的一大趋势。

[脚注]

*1
奇点大学:Benefit Corporation 是一家公益公司,由著名神经科学家和未来学家雷·库兹韦尔 (Ray Kurzweil) 和以提供超过 10 亿日元奖金用于太空探索而闻名的 X 奖基金会首席执行官彼得·迪亚曼蒂斯 (Peter Diamantis) 共同创立。在注重教育和研究的同时,还包括风险公司发展和风险投资职能。
*2
雷·库兹韦尔:美国未来学家。他是人工智能研究领域的世界权威,尤其以有关技术奇点的著作而闻名。
*3
彼得·迪亚曼特斯:从麻省理工学院毕业并获得航空航天工程学位后,他就读于哈佛医学院并获得了行医执照。迄今为止,他已经创办了17家公司。
*4
数字退火器:富士通开发的新型架构计算机,受到量子行为的启发,并使用数字电路实现。
*5
摩尔定律:英特尔创始人之一戈登·摩尔在其 1965 年的论文中主张这一点:“半导体的集成度每 18 个月翻一番。”这是半导体行业的经验法则。
*6
GPU:图形处理单元的缩写。执行 3D 计算机图形所需算术处理的视频芯片。
*7
NVIDIA:NVIDIA 公司。一家美国半导体制造商,专门从事GPU的开发和销售。
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