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量子電腦解超複雜運算 AI背後功臣

發佈時間: 2017/11/15

一切與網絡相關的產業都在快速發展,處理數據量日漸龐大,令數據中心及電腦運算能力的需求急升。有科技企業研發量子電腦運算技術,未來可幫助解決複雜問題;該企業也成立基金會,開放自家數據中心及運算技術。

隨着認知運算以及各種人工智能(AI)技術發展對數據中心及運算能力需求上升,提高整體運算能力就成為現時科技企業首要解決的問題。IBM全球高級副總裁兼IBM系統部業務負責人Tom Rosamilia表示,AI發展只是未來技術的一個開端,真正為世界帶來改變的是量子電腦運算。

量子運算較少人認識,因為概念涉及物理學範疇,一般人難以明白。Tom以銀行及金融行業為例,當銀行要選擇借貸對象時,必須計算借貸人的各種背景資料、信貸評級及借貸要承擔的風險,如以目前方法及技術計算的話,需要耗費多年時間運算,「一般金融機構都不會做,因為太複雜,亦消耗太多資源,若使用量子電腦運算,就可以在短時間內做到。」

IBM研發 可幫銀行選借貸對象

他指出,量子電腦並不是在運算速度上比傳統電腦快多少,而是能夠真正為目前尚未解決的複雜問題找出解決方法,「例如要為香港港口各種船隻,計算出最快最有效率的落貨方法,這個運算程序已經超過一般的電腦運算的能力,而量子電腦運算就可做到。」

目前量子電腦運算仍然在實驗階段,他說,IBM有專門研究量子電腦的專家團隊,在該領域研究已有6至7年時間,團隊中有諾貝爾獎得主,他們的職責是不斷研究將量子電腦的概念,化為真正商用的技術。

開放予業界 與合作夥伴同進步

除了研發強勁的技術,要提高運算速度,另一方法就是與生態系統上的夥伴共同合作。IBM在2013年就與Google、Mellanox、NVIDIA及Tyan共同成立OpenPOWER Foundation。該基金會目的是將IBM Power處理器的架構開放給業界,為生態系統上的夥伴提供開放源碼的POWER處理器。目前該基金會在全球已有300多個會員,當中有38個位於大中華地區。

他指出,數據運算的需求在內地尤其巨大。「目前騰訊的微信程式,每分鐘就要處理2,100萬條信息以及1萬條交易,這個交易數量就是美國的15倍。」為了應付這數據強度,騰訊就與IBM合作,使用IBM的OpenPOWER伺服器技術,在國際運算比賽上破盡紀錄。此外,IBM亦與內地萬達集團合作,為後者提供雲端基礎架構。

半導體如樂器 量子電腦如樂團

量子電腦在上世紀80年代已出現,直至1994年美國電腦科學家Peter Shor,提出了量子質因數分解演算法後,量子電腦成為學界熱門話題,不同科學家開始研究並實驗量子電腦的可行性。

一般而言,半導體靠控制積體電路紀錄及運算,量子電腦則以控制原子或小分子狀態紀錄及運算。因為量子不像半導體只能記錄0與1,可以同時表示多種狀態。簡單而言,若半導體是單一樂器,量子電腦就是交響樂團,一次運算可處理多種不同狀況。

因此,一個40位元的量子電腦,能在短時間解開一部1,024位元電腦需要花數十年時間解決的問題。

近年科技發展快速,量子電腦漸漸由概念逐步成真。2013年,Google、NASA(美國太空總署)及一眾科學家就宣布成功研發量子電腦D-Wave Two,號稱比傳統電腦速度快3,600倍。

2016年5月,IBM就推出IBM Quantum Experience服務,並表示公眾可以透過雲端方式使用IBM的量子處理器。同年的8月,美國馬里蘭大學學院市分校,發明世界上第一台由5量子位元組成的可編程量子電腦。

今年7月,美國哈佛大學物理研究學者Mikhail Lukin就宣布,成功建立一部達到51量子位元組的量子模擬器。

編輯:梁偉澄

美術:陳超雄