在硅谷的一個NASA實驗室中,谷歌正在測試量子計算機。這臺機器名為D-Wave,造價1000萬美元,是基于量子力學(xué)(量子力學(xué)涉及原子、電子和光子這樣的東西)原理構(gòu)建的。谷歌希望在執(zhí)行某些任務(wù)時,它的速度能夠達到經(jīng)典物理學(xué)計算機的指數(shù)級別。
麻煩的是,即使最出色的量子計算研究人員也說不準D-Wave在執(zhí)行真實任務(wù)的時候,而不僅僅是在實驗室里做實驗的時候,是否可以實現(xiàn)這種指數(shù)級的飛躍。但在對D-Wave計算機測試了數(shù)月之后,谷歌相信,事實可能會證明這臺機器將非常有用。
谷歌D-Wave實驗負責(zé)人哈特穆特 萊文(Hartmut Neven)表示,D-Wave可能顯著提高機器學(xué)習(xí)能力。機器學(xué)習(xí)是指電腦通過分析海量數(shù)據(jù)來學(xué)習(xí)技能,比如識別照片、識別語音、理解自然語言等技能。也許有一天,它還可以像人類那樣“具備”常識。
谷歌本周早些時候發(fā)布了一篇研究論文,詳細介紹了該公司的實驗。萊文是這篇文章的撰寫者之一,他把D-Wave和萊特兄弟在1903年試飛的飛行器相提并論。雖然當年的萊特飛行器只是勉強離開了地面,但它預(yù)示了一場革命。 “他們的飛行器劃過空中,”他說。“這是關(guān)鍵。”
萊文說,D-Wave與之相似的地方在于,它使用了一種違背經(jīng)典物理學(xué)定律的方式來解決問題。
其實谷歌在這篇文章中用詞很謹慎,與一些流行科技刊物在閱讀它之后采取的說法不一樣。那些媒體在標題中說,谷歌宣布自己已經(jīng)證明了D-Wave的“成功”,它比目前的計算機快1億倍。這是對谷歌說法的夸大。
谷歌展示了在幾種非常特殊的情況下,D-Wave的性能明顯優(yōu)于傳統(tǒng)芯片,但這些情況僅僅屬于實驗性質(zhì)。萊文說,計算問題“需要非常困難,才能讓量子能力顯現(xiàn)出優(yōu)勢,”它們必須適應(yīng)D-Wave的特殊架構(gòu)。不過萊文也堅信,隨著D-Wave的不斷完善,它在進行機器學(xué)習(xí)和開展其他真實任務(wù)上可以超越現(xiàn)狀。
其他一些研究人員也對此充滿了希望。參與D-Wave項目的南加州大學(xué)研究者丹尼爾 尼達爾(Daniel Lidar)說。 “我們還沒有完全成功,但已經(jīng)在通往成功的路上了。”但是也有另外一些研究人員說,還沒有證據(jù)顯示這種機器真的可以在現(xiàn)實世界中大有作為。 “它并不比你能寫出的最好的經(jīng)典代碼強,”蘇黎世理工學(xué)院計算物理學(xué)教授馬蒂亞斯 特洛耶(Matthias Troyer)說。 “谷歌在測試中對問題進行了調(diào)整,給D-Wave提供了超越經(jīng)典算法的優(yōu)勢。”
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