國際電機電子工程師學會(IEEE)旗下的全球標準制定機構——IEEE標準協會(IEEE-SA),率先為量子運算(quantum computing)建立標準定義。

IEEE-SA的「量子運算定義標準」(Standard for Quantum Computing Definitions)計劃也稱為IEEE P7130,目標在於追求使量子運算更易於被更大的族群利用,包括軟硬體開發人員、材料科學家、數學家、物理學家、工程師、氣候科學家、生物學家和遺傳學家。

IEEE量子運算工作組主席William Hurley在接受《EE Times》採訪時表示,IEEE P7130將定義與量子運算物理有關的專有名詞,包括量子穿隧(quantum tunnelling)、疊加(superposition)、量子糾纏(quantum entanglement)以及其他有關的術語與專有名詞,都將隨著技術進展而持續更新。隨著量子運算加速發展與進步,相關產業開始變得分化,而且也缺乏通訊的架構。

這項標準計劃將正有助於讓整個量子運算領域的廠商凝聚在一起,包括致力於量子資訊,研究超過30年的IBM,以及為量子運算硬體開發出通用演算法的加拿大新創公司1Qbit,該公司並積極打造各種典型、量子和其他非標準化的處理器。學術界則有日本東京工業大學(Tokyo Institute of Technology)為代表,Hurley表示,隨著更多人表達對於量子運算的興趣,未來還會有更多的參與者陸續加進來。

Hurley說:「我們正將新創公司、業界傳奇人物和大型公司整合起來。這個想法是為了在這個領域中連結各個族群,包括學術界。」

他並補充說,量子運算社群目前還很小,但成長速度非常快。根據摩根士丹利(Morgan Stanley)預測,在未來十年,高階運算市場的規模將成長一倍,達到100億美元,主要來自於量子電腦將會對於許多產業帶來深遠的影響。」最可能受到量子電腦進展影響的產業和應用包括金融、製藥、能源、航太與國防、人工智慧(AI)和大數據(Big Data)搜尋等。

20170906_Quantum_NT01P1 IBM研究人員Katie Pooley在2015年時採用商用量子處理器原型檢查低溫恆溫器 (來源:Andy Aaron、IBM)

Morgan Stanley認為,IBM、Google、微軟(Microsoft)和諾基亞貝爾實驗室(Morgan Stanley)正處於有效利用量子運算的最佳位置。Google現正測試一款20量子位元(Qbit)的處理器,預計將在今年年底前推出一款49Qbit的可用晶片。微軟則於去年年底開始加強在量子運算方面的研究,致力於科學和工程方面的努力,利用所謂的拓撲量子位元以打造可擴展的量子硬體和軟體。

在今年5月,IBM宣佈成功地建構並測試其最強大的通用量子運算處理器,作為其IBM Q計劃的一部份,從而為商業和科學應用打造可實現商用化的通用量子運算系統。

同時,Hurley說,沒有人挺身而出主導量子運算標準的定義,畢竟還得有承擔一些風險。Hurley強調,「在這方面,IEEE責無旁貸。」。

IBM也具有定義國際通用標準的長期記錄。IEEE-SA擁有超過1,200個現行標準,以及另外650個正在開發中的標準組合。

Hurley說,定義「專有名詞」是一個很好的開始,因為在行銷量子運算領域時一直使用著相同的字詞,但有時卻代表不同的意義。

「從客戶的立場來看,這一點十分令人困惑,」Hurley希望明年初能建立明確的初步準則,促進彼此的瞭解。

Hurley強調,「在此領域中將會有新的發現,並將帶來很大的利益!」

編譯:Susan Hong

(參考原文:IEEE Drives Definitions for Quantum Computing,by Gary Hilson)