谷歌量子计算机,为什么会加速 AI 竞赛?

作者:DOMINIC BASULTO,毕业于美国普林斯顿大学,耶鲁大学工商管理学硕士,金融分析师,新兴市场咨询、社交媒体决策家和数字决策家;主要擅长策略分析、金融分析等。

这个NASA图片在2012年7月20日找到,展示了在JPL和Caltech的研究人员为探索宇宙和量子世界而开发的工具。这个新类型的放大器提高了电信号,并能用于研究星象、星系和黑洞的各个方面,进而探索量子世界并研发量子计算机。

自从20世纪80年代以来,研究人员一直致力于研发量子计算机。量子计算机的能力将会比现存数字电脑高出指数级倍数。现在谷歌,与NASA合作后,宣布其有了一台可以使用的量子计算机。

谷歌宣布D-Wave 2X比今天的机器快1亿倍。因此,从理论上来说,它能够在几秒内解决可能需要数字电脑花费1万年时间才能解决的问题。

表面上看,D-wave 2X代表了一次量子飞跃,这不仅仅说的是计算,也包括了人工智能领域。事实上,谷歌将其在山景城NASA艾姆斯研究中心所进行的工作称为“量子人工智能”。这是因为对于今天的机器来说很难或很复杂的问题在未来可以被瞬间解决。

由于谷歌量子计算机运作的特点——广为人知的量子退火算法,所以谷歌量子计算机的即时应用是关于一类称为优化问题(optimization problems)的问题。想象NASA能够使用量子计算机来优化星际空间的飞行轨迹任务,FedEx能够优化其配送车队,机场可以优化空中交通控制网络,军队能够破解任何密码,或者Pharma 公司能够优化搜索突破性新药的算法。

你理解我的意思了——谷歌的新量子计算机对于某个公司或政府机构来说,可能有亿万级别的潜在价值。

消费者也可能因此受益。在谷歌的量子人工智能实验室的推广视频中,谷歌提到旅行路线可能是一类值得深入探讨的消费路线优化问题。想象你要去欧洲旅行,选定你想要去拜访的城市,告诉电脑你理想的交通开支,然后让谷歌帮你找到行程路线。

一些挑战

这里有一个小问题:量子计算机是“臭名昭著的难驯服的野兽”。有了量子计算机,你就要处理量子比特(qubits),而非数字比特。不像数字比特是二元的(1或者0),一个量子比特可以是任何一方,还可以包含两者。这意味着,为了正确地为量子计算机编程,你要处理量子计算机所预测的粒子的违背常理的性质。

哦,还有一点,每个10英尺高的D-Wave计算机也需要被降温到特定的温度下,该温度比深度空间的温度冷150倍,这让它们很难被任何没有液氮的人使用。

这就是AI竞赛的触发点。例如,IBM有一台数字超级电脑——IBM Watson——也想要加入这场优化游戏中。Watson也想要优化药理学研究人员寻找新治愈方案的研究和发展进程。它也想要在消费领域做出贡献,在该领域它已经在优化顶尖运动员的训练方案了。

其他竞争者

并且在某些最终的舞台上,并不仅仅只有Google与IBM的较量来得出难题优化的最终胜者;还有很多其他类别的非常规计算机。例如,新的存储式电脑(memcomputer),它模仿了人类大脑工作方式,同时储存和处理信息。还有很多其他的非常规电脑,包括一些生物学方面的计算机、还有其他的研究实验室和大学——如马利兰大学或耶鲁大学,最近启动了耶鲁量子机构(Yale Quantum Institute)——正在致力于他们自己的量子计算机。

这所有的事情都指向了一点,传统数字计算(谷歌成为“经典计算(classical computing)”)正成为过去,谷歌希望让D-wave作为下一任继承者。现在谷歌发现量子计算能够起到作用,谷歌的领导者希望展示他们已经找到了如何让现在的量子计算机进入市场。

每次你声称创造了一些比现存的任何事情快一亿倍的东西,你就需要准备好迎接外界的质疑。例如,一个关于量子比特的遁词是测试结果并不是像谷歌宣称的那样让人印象深刻。这是因为数字电脑被强制在谷歌自己的规定下,来与量子计算机竞赛,这就意味着它不得不使用量子计算机也在用的相同算法——并且这个算法已经精心的适配了量子世界的特质。

想象你穿着大鞋、提着裤子与你的竞争者比赛,而且你的竞争者可以变换或横穿跑道——而不仅仅是沿着跑道。

前方的路

有可能为量子计算想出两种不同的未来场景。第一种,谷歌使用这些计算机垄断人工智能市场。就像没有人能预见某天每个人都会有一台电脑一样,也许某天每个人都会拥有一台自己的量子计算机。

另一种未来场景是世界采用了其他形式的计算,也许用了一些比量子比特更容易编程的组件。也许量子计算机,对于大部分人在解决各种各样问题的过程来说,太古怪,太难编程。量子计算机也许能够优化整个国家的空中交通控制网络或向火星发射飞行器,但如果你只是想用手机查查明天应该穿什么去上班呢?

不管哪种场景,人工智能的未来都会完全不同。多亏了垂直水平上计算能力的指数级增长,它让当今数字电脑会过时这一观点逐渐变得明晰。让我们祈祷,将来超级强大的量子计算机不会变成变形金刚并试图接管世界。

原文发布于微信公众号 - 新智元(AI_era)

原文发表时间:2015-12-29

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