“从计算科学角度来讲 ， 寻找全局最优解的计算难度 ， 随着问题规模增大而提升 。 ”涂涛说 ， 问题规模变大后 ， 组合优化问题就会出现更多变量 ， 这时目标函数也会变得更复杂 ， 可能会出现大量局部极小值点 ， 使找到全局极小值变得异常困难 。
韩正甫告诉采访人员 ， 一般通用量子计算机难以解决这种问题 ， 若选择现有电子计算机求解组合优化问题 ， 则需要花费非常长的时间 。 然而 ， 利用量子退火机 ， 可在一个单次周期内解决问题 ， 耗时相对较短 。
对于日媒提出的“采用新计算方式的高速计算机拥有超过现有量子计算机的性能”这一说法 ， 天津大学计算机科学与技术系教授曲日表示 ， 在理论上 ， 目前学界还未证明量子计算、经典计算、Coherent Ising machines ， 哪一个就一定比其他两个更有优势 。 “只能说 ， 以一般的学术观点来看 ， 日本科研人员在Coherent Ising machines量子计算模型上 ， 针对特定问题 ， 发现了比经典计算机现有算法更优秀的算法 ， 即计算复杂度更小的算法 。 ”曲日说 。
量子计算强大仅是理论预测
那么 ， 同样是用量子退火的方式 ， 相比加拿大D-Wave公司的量子退火机 ， 日本研制出的机器 ， 其性能领先在哪儿？
目前 ， 加拿大D-Wave公司构建量子退火机所利用的超导器件 ， 其可控的量子位数目为2000个 。 与之相比 ， 日本所用的光学器件 ， 其可控的量子位数目已达5万个 。 由于后者量子位数目更大 ， 因而可解决更复杂的问题；同时 ， 后者底层器件是光学器件 ， 与加拿大D-Wave公司的超导器件相比 ， 机器无需低温环境存放 ， 稳定性高、可控性好 。
涂涛告诉采访人员 ， 除了量子计算机、量子退火机 ， 还有许多被寄予厚望的“后补选手” ， 它们个个“身手不凡” 。
例如 ， 超导磁通器件 ， 其可取代传统的半导体器件来构成超导计算机 。 它的优势在于低能耗 ， 有望应用在超级计算机等高能耗领域 。 再如 ， 非线性光学器件 ， 其可取代传统的半导体器件 ， 来构成光计算机 。 它的优势在于光学模式数较多 ， 有望应用于并行计算领域 。 除此之外 ， 还有被誉为“变形金刚”的拟态计算机 ， 以及以生物形式打造的DNA计算机等 。
“在传统计算机的基础上 ， 下一代计算机逐渐向大数据、人工智能、移动互联网、云计算等方向发展 ， 这些构成了我们目前计算技术的主流发展方向 ， 相关技术有的甚至已经应用在日常生活中 。 ”曲日表示 ， 还有一些新的计算方式 ， 目前还处在实验室研究阶段 ， 离人们的现实生活有很长的距离 。
迄今为止 ， 世界上还没有真正意义上的量子计算机 ， 但世界各国科学家正以极大的热情 ， 努力实现这个梦想 。
“量子计算机使计算的概念焕然一新 ， 这是量子计算机与其他计算机 ， 如光计算机、生物计算机等的不同之处 ， 其作用远不止是解决一些经典计算机无法解决的问题 。 ”韩正甫表示 ， “我们说量子计算机计算能力强大 ， 目前还只是从理论上给出的预测 。 至于量子计算机究竟能跑出怎样的成绩 ， 目前还不得而知 。 ”
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