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由谷歌，NASA 與美國大學(xué)太空研究協(xié)會聯(lián)合建立的著名量子人工智能實驗室近日裝備了新一代的量子計算機(jī) D-Wave 2X，這臺今年早些時候發(fā)布的最先進(jìn)的量子計算機(jī)運算速度可達(dá) 1000 量子比特（qubits），由于與一般的二進(jìn)制計算機(jī)性質(zhì)不相同，其運算速度無法進(jìn)行比較。
關(guān)于量子比特，又稱 Q 位元，是量子計算的計量單位。根據(jù)量子力學(xué)的原則，量子計算機(jī)操作一些在物理上非常細(xì)小的東西，例如電子和光子。在經(jīng)典計算機(jī)上，用晶體管存儲一”位“信息，晶體管的開閉狀態(tài)分別表示 0 和 1，而在量子計算機(jī)上，得益于疊加原理，信息在量子系統(tǒng)中可以同時存在兩種狀態(tài)，所以一個量子比特上能同時存儲 0 和 1。
如果存在兩個量子比特，那么就可以在任意時間存儲四個值（00，01，10，11），當(dāng)不斷增加量子比特的數(shù)量，那么整個系統(tǒng)的性能就會成倍的提升。而每增加一個量子比特都是極其困難的事情，D-Wave 相信找到了相關(guān)的解決方法，在 2007 年發(fā)布了它們的第一臺量子計算機(jī)，運算速度為 16 量子比特。
此次合作中提供硬件支持的就是加拿大公司 D-Wave，谷歌與其簽訂了 7 年商業(yè)合作協(xié)議，D-Wave 方面表示這是公司有史以來最大的一筆交易，而在此前，軍火巨頭洛克希德馬丁等其它公司也與 D-Wave 有相關(guān)合作。
盡管 D-Wave 這款量子計算機(jī)聽起來很炫，不過可以運用它來解決什么問題，谷歌和它的小伙伴們表示還在進(jìn)行嘗試，D-Wave 則表示這款量子計算機(jī)適合用于解決“優(yōu)化”類問題——當(dāng)你需要在很多種方式中選擇最佳選項的時候，還有機(jī)器學(xué)習(xí)。
然而現(xiàn)代計算機(jī)往高性能低功耗的方向邁進(jìn)的時候，量子計算機(jī)似乎有點逆潮流而行。由于量子比特的不穩(wěn)定性導(dǎo)致其運行的溫度要低于 15 毫開爾文（約為零下 273.14 攝氏度），這溫度甚至低于外層空間。所以當(dāng)量子處理器自身僅僅消耗 1 微瓦時，整個系統(tǒng)需要消耗約 15 千瓦的功率，基本上大部分的功率都用來制冷了，看來還有很大的余地得繼續(xù)改進(jìn)提升。
雞蛋不能放在一個籃子里，除了與 D-Wave 合作以外，谷歌 2014 年還聘請了加州大學(xué)圣芭芭拉分校的團(tuán)隊進(jìn)行量子計算的研究。在谷歌與 NASA 這邊有大動作的同時，其競爭對手也在行動：阿里巴巴今年 7 月表示與中科院合作成立實驗室開發(fā)量子計算機(jī)，微軟和 IBM 都在開展自己的量子計算研究項目。
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