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AI之後,再來呢?Google、微軟都在拚的祕密武器

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AI之後,再來呢?Google、微軟都在拚的祕密武器

圖片來源:Shutterstock

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AI之後,再來呢?Google、微軟都在拚的祕密武器

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其實,4、5年前,當外界對人工智慧還懵懵懂懂,蘋果、Google、微軟、輝達(Nvidia)都已大手筆投資,才有今天驚動萬教的成果。繼人工智慧之後,這些科技大咖的新一波大戰已悄悄開打,一個勝過超級電腦、解開80年物理謎團的技術將帶來下一次革命科技。

人工智慧領域,有個舉世知名的「圖靈測試」,來判斷電腦是否追上人類智慧。

而在新興的量子電腦領域,也有類似的測試標準——「量子主導」(Quantum supremacy)。

這是加州理工學院的量子理論大師普瑞斯基爾(John Preskill)在2012年提出,代表量子電腦的運算能力,超過任何一台傳統電腦。而這個測試,有希望在今年底被突破。

Google:打造比超級電腦更厲害的量子電腦

2017年3月的美國物理學會, Google研究人員馬丁尼茲(John Martinis)提出一個令在座所有人瞠目結舌的宣示:

Google將在今年底前打造並測試一台49量子位元(qubit)的量子電腦。而且,Google將證明,這台量子電腦就可以在執行「某些困難任務」的速度上,超過全球最快的傳統超級電腦。

量子運算到底有多強大?一般電腦運用的位元(bit)紀錄處理數據,只能以1或者0的狀態存在。但量子位元具有疊加(superposition)的特性,能夠同時處於1和0的狀態。《華爾街日報》比喻,如果說傳統位元像是靜止的硬幣,一次只能出現正面或反面,量子位元就像旋轉中的硬幣,正反兩面同時可以出現。

這樣的技術特性,有利於處理某些對傳統運算而言極度複雜的問題。例如質因數分解或者精確模擬有機分子運動這一類問題時,量子電腦會比傳統電腦速度快上許多。

在6月的《自然》雜誌中,Google的團隊就預測大約再過5年,工業界將能夠讓小型且用在特殊用途的量子電腦商業化。這樣的速度比外界想像得來得快。

但在1980年代中,量子運算只是諾貝爾物理學獎得主費曼(Richard P. Feynman)提出的純理論。

費曼在1981年的一場會議中提到,自然就就是由量子組成(Nature is Quantum),如果你想要模擬自然界,你就必須要打造量子電腦(quantum computer)。但過去人類科技研發有限的運算能力及工具限制下,量子運算充其量就只能出現在科幻片中。

但主宰運算效能的摩爾定律達到極限的此刻,科技大廠、歐美日研究機構近年早就都已悄悄投入資源研究量子運算,看誰能突破極限。

根據麥肯錫顧問的報告,在2015年全球就已經約7000人次投入量子運算研究,1.5億美元的預算投務量子技術的研究。

量子電腦不但在實驗室打造出來,且可能將邁入商用。不讓Google專美於前,包括微軟、IBM都十分積極。

因為在這些科技大咖眼中,量子運算是全新的運算方式,相較起來,目前的電腦幾乎就變成一台老氣的算盤。

微軟:用量子運算解出物理學80年謎團

今年9月的微軟Ignite大會上,微軟執行長納德拉就宣布要為量子運算做準備。甚至要為量子電腦量身打造程式語言和量子社群,讓開發者可以在自己當地端或者Microsoft Azure偵錯、使用全新的模擬器等。(延伸閱讀:微軟大吃一驚 量子電腦為何爆紅?

納德拉在現場,秀出兩台機器,當場解出物理學80年謎團「馬約拉納費米子」(Majorana Fermion)。展示微軟不輸給Google的企圖心。

今年7月,加州大學和史丹佛大學物理教授在《科學》雜誌中發表,證明了馬約拉納費米子的存在。這背後是用微軟的量子運算的技術。微軟就是透過操作馬約拉納費米子作為量子位元,來打造量子電腦。

微軟的量子運算技術早從2004年就開啟。當時擔任微軟技術與研究戰略副總裁的蒙迪(Craig Mundie)接受拓樸學大師費德曼(Michael Freedman)建議,組了量子運算研究團隊「Station Q」。一直到2012年,荷蘭物理學家在超低溫半導體晶體中,發現了馬約拉納費米子可能存在的證據,這讓在美國的蒙迪和費德曼看到契機。

「這是非常關鍵的時刻,這個發現為微軟的量子運算之路指明方向,」蒙迪後來接受媒體採訪時說。 「量子運算的潛能在於,原本需要花上好幾個世代才能處理的問題,在數小時或幾天內就能解決,比方說人工智慧、潔淨能源、全球暖化等。但是量子運算難題仍多,電腦也還在研發當中,仍有許多障礙,」納德拉不諱言。

IBM:把量子電腦變實用產品

IBM更在3月時,發布了嶄新的IBM Q量子電腦,就當外界以為這又是另一個噱頭時,IBM卻強調這是IBM第一款商用可量產的量子電腦產品,當場把2017年變成量子電腦實用化的元年。

IBM在2015年就成立了前沿研究所(Research Frontier Institute),邀請各國企業或研究單位共同研究量子運算技術。據了解,包括三星、本田、日立金屬、Canon等都是成員。

但也不是所有科技大咖都對量子運算抱持樂觀態度。

輝達:量子運算並非未來唯一解方

譬如最近因為人工智慧全球掀起熱潮,而股價居高不下的輝達(Nvidia)創辦人黃仁勳態度就比較保留,認為量子運算雖然具潛力,並非未來唯一的發展方向。

「量子運算有點殺雞用牛刀的感覺,」黃仁勳10月在台灣的GPU(繪圖處理器)技術大會(GTC Taiwan)會後記者會時回答《天下》。

他認為,量子運算是為了解決複雜的大量規劃的運算,像是醫學、能源等複雜的模擬,但很多人工智慧的應用,只是為了解決單純的問題取得最好的答案和解方。

「當前的CPU加上GPU架構運算與量子電腦可解決不同的問題,沒有哪一個技術是唯一的發展方向的問題,」黃仁勳為當前GPU技術辯護,但不否認量子運算的潛力。

面對未來,運算能力的強化與升級已是不可逆,量子運算在人工智慧往前演進的路上,已是不可能被忽視的科技新勢力。(責任編輯:賴品潔)

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