量子计算公司上周面对谷歌Willow芯片时表现平平,却在本周连续出现大涨。截至发稿时,该公司日内涨幅一度超过50%,续刷历史新高,上一交易日公司收涨65%。
引发周二上涨的原因是量子计算公司宣布获得美国国家航空航天局戈达德航天飞行中心的合同,将使用公司的熵量子计算机Dirac-3来解决“高级成像和数据处理需求”。该项目旨在利用Dirac-3解决相位展开问题,帮助NASA以最佳方式重建图像,并从雷达生成的干涉数据中提取信息。量子计算公司将协助NASA在全尺度上展开干涉图,从而提升数据质量和准确性。
NASA通过卫星拍摄到大量模糊的照片,因为图像中的大量数据被折叠了,导致有些部分看起来是错位的。量子计算公司将帮助把这些错位的部分“展开”,恢复出真实的地形或图像,这就是所谓的相位展开。公司相信这个项目将展示量子计算机处理“NP困难”问题的优势,并使NASA能够对量子优化技术和经典计算机上的算法进行比较。“NP困难”问题指的是那些我们不知道如何在短时间内找到最优解,但一旦找到答案,验证起来会很容易的问题,通常需要巨大的计算量。
例如背包问题:假设你有一个承重10公斤的包,面前有一堆物品,每个物品都有自己的重量和价值。任务目标是选择一些物品放进背包,在总重量不超标的同时,使得物品的总价值尽量高。在这个问题下,假设面前有100个物品,就会有2的100次方种选择,需要把所有的方案全部检查一遍才能找到最优解。而在现实中,“物品”的数量可能会达到200、500、1000个,甚至更多。
相较于谷歌的Willow量子芯片目前连“计算正确”都无法保证,Dirac-3已经是商用的量子优化机器。公司提供云端访问,费用为每小时1000美元,也能直接花费30万美元购买一台。机器可以直接安装在标准机架上,在室温中运行,功耗不超过100W。
从解决问题的原理来看,Dirac-3与Willow也是不同的路数。Dirac-3基于量子光学和光子学技术,通过光波的并行性和干涉现象来寻找问题的最优解,本质上是一种量子优化器。普通电脑只能逐条测试结果,而Dirac-3能够一次性测试所有可能答案,然后“正确答案的光”会因为相长干涉变得更亮,从而让人一眼看出。量子计算公司称,Dirac-3能够处理最多949个变量,适合解决需要大量搜索和计算的离散优化问题。Willow则是基于超导量子比特的量子计算芯片,利用量子叠加和量子纠缠等量子力学原理进行计算,聚焦于量子计算的通用性。
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