2016年3月31日，加拿大總理特魯多在華盛頓商會發(fā)表演講。有記者打趣問特魯多關于量子計算機學的問題，但擔心造成尷尬，隨即把問題轉向“伊斯蘭國”(ISIS)。

不過，特魯多出乎眾人所料，準確講出量子計算機學的定義，他說：“普通計算機的運作是二進制系統(tǒng)，要么是0，要么是1。量子狀態(tài)則復雜得多，因為我們知道物質可以同時是粒子和波，量子狀態(tài)不確定的特性，使我們在較小的計算機內將更多信息編成代碼。”讓全場人士驚訝。

量子計算是最深奧的計算。通常來說，這樣一項復雜、試驗性的技術都掌握在Google、NASA等巨頭中，但未來這種現(xiàn)狀或許要發(fā)生變化了。

據(jù)《連線》雜志報道，IBM今天發(fā)布了一項免費的量子計算云服務，讓所有人都可以使用其五量子位量子計算機。

這臺量子計算機由IBM位于紐約市約克敦海茨實驗室的研究員研發(fā)，用戶在接入互聯(lián)網(wǎng)的前提下， 只需要利用一個簡單的軟件接口就可以訪問該量子計算機。

這個新服務日后或將成為消費者日常都會使用到的，但對背后致力于構建一個實用的量子計算機的研發(fā)人員來說，這是破天荒的大事。在這個意義上說，IBM又為人類量子計算的進步做出了貢獻。

雖然IBM這么做很明顯是想秀一秀自家的量子計算機，但如亞琛工業(yè)大學量子信息研究所教授、量子計算機研究先驅David DiVincenzo所言，隨著研究員努力尋求解鎖該技術的新領域時，包括從了解DNA序列到股票市場預測，開放量子計算機云服務確實能夠給外界帶來更多，它可以幫助我們更深入地了解量子計算機。

研究實用性量子計算機的過程中，有些人旨在模擬單個分子相互作用的方式，而另一些人則希望將量子計算機研究擴展至人工智能領域的機器學習。

Google和NASA那臺總值上千萬美元的D-Wave量子計算機要做的事情，雖然這臺機器的爭議仍然存在，但它至少在某些情況下表現(xiàn)出了量子屬性。

遇見量子位

今天的計算機都把數(shù)據(jù)儲存在極微型的晶體管當中。每個晶體管可以容納一個“比特”的信息：1或0。但大約在三十年前，科學家提出了一種機器計算概念，它可以超越二進制系統(tǒng)，可以將數(shù)據(jù)儲存在根據(jù)神奇的量子力學原理打造的系統(tǒng)當中。不僅是0或1，一個“比特”信息有可能同時是粒子和波，同時儲存——這就是所謂的疊加原理。

同樣地，兩個比特單位可以同時容納4個值：00，01，10和11。如果你繼續(xù)添加量子位，理論上說就可以創(chuàng)建起一個比今天任何計算機都要強大的存在。

“這些事情是你不能用普通邏輯來解釋，”前耶魯大學研究員，如今幫助監(jiān)督IBM量子計算工作的Jerry Chow表示，“量子計算和量子算法的問題都是：你將要怎么利用它們呢?”

但這樣的超級機器還不存在。現(xiàn)在看來，量子位還是不穩(wěn)定的東西。如果你試圖觀察量子系統(tǒng)的狀態(tài)，它們會“散屑(使檢波器恢復常態(tài))”，陷入另一種狀態(tài)，而且不再擁有0和1，而是只有0或1，就像今天的傳統(tǒng)計算機。

要建造一個真正的量子計算機，研究人員必須抓住量子位從一個狀態(tài)散屑進入另一個相對的狀態(tài)的機會。

穩(wěn)定：每次測試的結果都相同

這樣做的方法有很多，雖然沒有真正攻克了這個難題，但部分方法還是很有希望的。IBM已經(jīng)建立起一個將超導電路下放到巨型零度以下大冰箱的量子計算機，并擴展到五量子位。

但是現(xiàn)在，IBM希望加快進度，今早將計算能力推上50甚至100個量子位，因而決定與世界共享這臺機器。

滑鐵盧大學量子計算研究所教授David Cory表示，這種在線的量子計算機——一個量子云服務是前所未有的，建立這樣一個服務比你預期的要困難得多。

他補充說，IBM所做的是對的。該服務的界面易于使用，“任何對量子計算機有所了解的學生都知道如何與這個設備交互。”

Cory周末對IBM這個新服務進行了試用，讓他吃驚的是：這個系統(tǒng)相當穩(wěn)定——每一次測試它幾乎都得到了相同的結果。這在傳統(tǒng)計算機中是個尋常的現(xiàn)象，但在基本都是圍繞捕獲概率展開的量子計算機世界中，結果的穩(wěn)定一致就意味著標志性的進步。