211service.com
Världens första kvantmjukvarubutik – eller så hoppas man – är här
Med tillstånd från Zapata Computing
Inom kvantberäkning är det inte bara själva datorerna som är svåra att bygga. De behöver också sofistikerade kvantalgoritmer – specialiserad programvara som är skräddarsydd för att få ut det bästa av maskinerna.
Alán Aspuru-Guzik har fått ett imponerande rykte i akademiska kretsar genom att utveckla dessa typer av algoritmer, och nu tar han dem till en bredare marknad. En professor vid Harvard University (som flyttar till University of Toronto) och 2010 medlem av MIT-teknik Recension s Innovatörer under 35-listan, han är medgrundare av ett företag som heter Zapata Computing, som lanserades idag med $5,4 miljoner i annonserad finansiering. Zapatas yttersta mål är att vara en sorts kvantalgoritm-storbutik, som erbjuder ett brett utbud av färdiga program som företag kan använda för att utnyttja den enorma processorkraft som kvantdatorer lovar att leverera.
Eftersom området för kvantberäkning är så nytt, kan bara ett litet gäng experter idag skapa avancerad programvara som fungerar på maskinerna. I huvudsak vill Zapata att företag ska kunna använda tekniken utan att behöva en intern kvantspecialist.
Spänningen kring kvantdatorer härrör från det faktum att istället för digitala bitar, som representerar antingen ett eller 0 , använder de qubits, som kan vara i båda tillstånden samtidigt tack vare ett fenomen som kallas superposition. En annan nästan mystisk egenskap, kallad entanglement, betyder att qubits kan påverka varandra även om de inte är fysiskt anslutna.
Att lägga till extra qubits ger en exponentiell ökning av beräkningskraften hos kvantmaskiner, som snart kan överträffa även de bästa superdatorerna vid ett begränsat antal uppgifter. Det är de goda nyheterna; den inte så goda nyheten är att qubits tenderar att förlora sitt känsliga kvanttillstånd efter bara millisekunder. Förändringar i temperatur, eller till och med de minsta vibrationer, kan också störa dem och kasta fel i deras beräkningar (se Google tror att det är nära kvantöverhöghet. Här är vad det verkligen betyder ).
Det är här kvantalgoritmer kommer in. De kör en specifik beräkning på en kvantmaskin så snabbt och effektivt som möjligt, och de kan ofta hjälpa till att lindra fel. Tänk på det som att stämma en gitarr, säger Aspuru-Guzik. Precis som du justerar strängarna så att de är i harmoni kan vi spela med olika parametrar tills en kvantkrets är avstämd för en viss applikation.
Zapata har redan förhandlat fram en exklusiv licens med Harvard till de algoritmer som Aspuru-Guzik och hans team utvecklade där. Företagets mål, säger Zapatas vd Chris Savoie, är att utveckla algoritmer för en rad datorer, och Aspuru-Guzik och hans team har redan arbetat med stora kvanthårdvarutillverkare som IBM och Google, såväl som med mindre som Rigetti Computing och IonQ. Dessa företag arbetar också med sina egna algoritmer, men uppfattningen är att mer mjukvaruinnovation är bra för den begynnande marknaden. Det är här du vill se många olika idéer fylla ut utrymmet, säger Jerry Chow, som leder IBM:s experimentella kvantberäkningssatsning.
Om dess strategi fungerar kan Zapata sluta med en fågelperspektiv över hur olika applikationer fungerar på ett brett utbud av kvantdatorer, vilket ger den en stor fördel på marknaden. Ändå är det oklart om kvantberäkning kommer att göra skillnad inom vissa områden, som maskininlärning - även om det finns några tidiga tecken på att det kan. Så det kan ta ganska lång tid att bygga upp en bred portfölj av algoritmer.
På kort sikt planerar Zapata att främst fokusera på algoritmer för kemi och material. Aspuru-Guzik har banat väg för metoder för att modellera molekyler, en notoriskt svår uppgift även med dagens bästa superdatorer, och det finns hopp om att kvantdatorer snart kommer att kunna turboladda sådana simuleringar. Det kan leda till framsteg som effektivare batterier och nya ljusemitterande molekyler för bildskärmar. Ett team på IBM har redan använt en kvantmaskin för att modellera en liten molekyl gjord av tre atomer, och vissa forskare har undrade över kombinerar kvantkretsar med duellerande neurala nätverk i ett försök att drömma om nya molekyler.
Zapatas finansiella stödjare, som inkluderar Pillar VC och The Engine, en MIT-fond som investerar i företag som arbetar med tuffa teknologier, satsar på att fler applikationer för kvantberäkning så småningom kommer att öppna upp – och att det fortfarande kommer att finnas för få forskare som kan skapa de sofistikerade algoritmer som behövs. Reed Sturtevant från The Engine tror att det finns mindre än hundra av dessa forskare över hela världen idag, och Aspuru-Guzik och fyra tidigare medlemmar i hans forskargrupp, som också ansluter sig till honom och Savoie som medgrundare, är bland dem. Om Sturtevant har rätt, kan Zapatas talanggrepp leda till ett kvantsprång i dess framtida vinster.