由于量子計算能指數(shù)級提升計算效率，多數(shù)科技企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者已經(jīng)開始關(guān)注該領(lǐng)域。近期，盡管在材料科學(xué)和密碼學(xué)這些高度專業(yè)化的領(lǐng)域取得了有限的技術(shù)進(jìn)展，但大多數(shù)量子應(yīng)用的開發(fā)還需要經(jīng)歷數(shù)年的時間。

隨著人工智能作為技術(shù)工具的出現(xiàn)，量子技術(shù)越來越受到人們的關(guān)注。近年來，圍繞自然語言處理（NLP）的技術(shù)發(fā)展為人工智能打開了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的“黑匣子”。

上周，由劍橋量子公司發(fā)布的量子自然語言處理(QNLP)工具包展示了新的可能性。這個工具包被稱為lambeq，它采用了在 GitHub 上托管 Python 庫的傳統(tǒng)方式。專注于人工智能和 NLP 方向的知名研究人員不僅研發(fā)lambeq，還為其提供了在QNLP中實(shí)踐的機(jī)會。

lambeq軟件包的名字來源于語義學(xué)研究員約阿希姆 · 蘭貝克，據(jù)說它可以將句子轉(zhuǎn)換成量子回路，為文本挖掘、語言翻譯和生物信息學(xué)語料庫提供了一個新的研究視角。

劍橋量子的首席科學(xué)家鮑勃 · 科克表示，NLP可以運(yùn)用量子原理來優(yōu)化技術(shù)解釋的能力，這種能力在今天的經(jīng)典計算機(jī)上無法實(shí)現(xiàn)。他說，QNLP是電路上的一個組合結(jié)構(gòu)。從圖式上看，這些結(jié)構(gòu)與小學(xué)黑板上的解析句子看起來并沒有太大不同。

“現(xiàn)行的NLP方法不能將多種語義組合在一起來尋找具體的含義?！笨瓶苏f道，“我們想引入的是經(jīng)典意義上的組合性，即保證組合結(jié)構(gòu)的一致性?！?/p>

量子計算時間線

今年早些時候，霍尼韋爾公司（Honeywell）表示，將把自己的量子計算業(yè)務(wù)與劍橋量子公司合并，組建一家獨(dú)立公司，從事網(wǎng)絡(luò)安全、藥物開發(fā)、優(yōu)化、材料科學(xué)和其他應(yīng)用領(lǐng)域的研發(fā)，其中也包括人工智能。

Honeywell表示將在新業(yè)務(wù)上投資2.7億至3億美元，而劍橋量子公司表示將保持獨(dú)立，與包括IBM在內(nèi)的各種量子計算公司合作。

在一次電子郵件采訪中，劍橋量子公司的創(chuàng)始人兼CEO伊里亞斯 · 汗說，lambeq是整個人工智能項目的一部分，這也是劍橋量子公司長期投資項目。

“隨著量子計算機(jī)的擴(kuò)展，我們相信NLP將成為人工智能的核心基礎(chǔ)，因此它會真正脫穎而出?！?/strong>同時，伊里亞斯 · 汗將網(wǎng)絡(luò)安全和量子化學(xué)列為劍橋量子公司最先進(jìn)的應(yīng)用領(lǐng)域。

在量子硬件商業(yè)合作上，伊里亞斯 · 汗提到：“除了硬件路線圖，合作各方都達(dá)成了非常明智的共識?！辈⒄J(rèn)為Honeywell和IBM公司是在這方面的可靠參與者。

伊里亞斯 · 汗說：“谷歌發(fā)布了‘關(guān)于到2029年才擁有可用的容錯計算機(jī)’的聲明，我們認(rèn)為，這也是大家都能接受量子計算機(jī)的研發(fā)周期很長的原因之一。”

量子的進(jìn)軍

聯(lián)盟、建模、合并，以及IonQ和Rigetti的上市案例等，均表明了近期量子企業(yè)在行業(yè)內(nèi)的“大舉進(jìn)軍”。量子行業(yè)的新發(fā)展包括：

• D-Wave是量子退火計算機(jī)的制造者，該計算機(jī)推動了該領(lǐng)域的早期研究，今年，他們?yōu)榭缭浇?jīng)典和量子系統(tǒng)的問題，在混合工具中增加了約束二次模型解算器；

• Rigetti Computing正與Riverlane和Astex Pharmaceuticals合作，Rigetti致力于將其量子處理器與基于云計算的經(jīng)典計算資源配對，實(shí)際上是在一個混合經(jīng)典和量子處理的平臺上測試藥物發(fā)現(xiàn)的量子算法;

• IBM 表示將與歐洲電力公司E.ON合作，利用開源Qiskit量子計算 SDK和IBM Cloud為未來分散式電網(wǎng)開發(fā)工作流解決方案;

• 據(jù)報道，Alphabet 的 Sandbox 已經(jīng)推出了APIs，開發(fā)者可以使用谷歌張量處理單元來模擬量子計算的工作負(fù)載。

案例研究

種種跡象表明，隨著研究人員在突破與挫折之間反復(fù)探索，各種新的量子啟發(fā)算法和軟件工具將會出現(xiàn)。企業(yè)在涉足一些新領(lǐng)域的同時，需要謹(jǐn)慎選擇目標(biāo)。

Gartner 分析師 奇拉格 · 德凱特強(qiáng)調(diào)，在適用的情況下，企業(yè)應(yīng)該開始準(zhǔn)備布局量子計算。本周，他在 Gartner IT Symposium/Xpo 2021 Americas上提到，在量子創(chuàng)新方面，公司應(yīng)該利用這個機(jī)會培養(yǎng)小型量子工作組的技能。早點(diǎn)布局量子創(chuàng)新是最可靠的成功選擇，企業(yè)決策者必須鉆研非常具體的應(yīng)用案例，進(jìn)而落地量子技術(shù)商業(yè)化。

德凱特表示：“量子計算不是一種通用技術(shù)，我們不能用量子計算來解決目前遇到的所有商業(yè)問題?！?/p>

Gartner發(fā)布的2021年計算機(jī)基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展周期（技術(shù)成熟度曲線）顯示，量子計算距離發(fā)揮生產(chǎn)力作用還需要10多年，這就是部分咨詢分析公司期望IT用戶真正從量子技術(shù)中受益的年限。這一評估與2020年的評估一致，量子計算公司（QC）目前在《膨脹期望的高峰》(Peak of Inflated Expectations)上發(fā)表的文章也是如此。

翻譯：任怡樸

編輯：慕一? 王珩