google的量子智能實(shí)驗(yàn)室剛剛制造的最新的計(jì)算機(jī)可能是目前第一臺(tái)商業(yè)量子計(jì)算機(jī)了。而這臺(tái)新型的計(jì)算機(jī)能夠比傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)更快的、使用相對(duì)更少的功耗來完成相同的計(jì)算任務(wù)。不過量子計(jì)算到底能節(jié)約多少功耗目前還是個(gè)迷。

現(xiàn)在，D-Wave的設(shè)備能夠在不增加功耗的情況下，增加計(jì)算的量子比特(quantum bits)。這是因?yàn)樗麄兊腄-Wave機(jī)的物理架構(gòu)中使用的鈮環(huán)超導(dǎo)工作溫度為15毫開(millikelvin )也就是攝氏-273度。所以目前D-Wave的主要功耗開支都放在了冷卻設(shè)備的運(yùn)作上，只有將溫度降低到低于25毫開左右時(shí)，D-wave的大部分硬件才能開始進(jìn)行工作。而量子處理器的功耗不值得一提，這與我們現(xiàn)在的巨型機(jī)相反，我們的大部分功耗用在冷卻上。

量子處理器的工作功耗還不足一微瓦，與冷卻設(shè)備的功耗相比簡直九牛一毛。D-Wave的商業(yè)發(fā)展和戰(zhàn)略合作主管 Colin Williams這樣描述到他們的系統(tǒng)。

而google實(shí)驗(yàn)室安裝的最新的1 000-qubit級(jí)的D-wave 2x量子計(jì)算機(jī)的計(jì)算能力比上一代提升了約一倍，不過要計(jì)算整個(gè)系統(tǒng)的功耗還是要包括冷卻設(shè)備，不過整體的功耗可能在未來的若干代都不會(huì)有所提升，即便是計(jì)算量提升到幾千個(gè)量子比特。

因?yàn)榧幢闶橇孔犹幚砥鞯墓睦^續(xù)增加，對(duì)冷卻設(shè)備的的工作影響也不會(huì)太大，差不多目前的冷卻設(shè)備暫時(shí)無需更新了。

所以，即便D-wave的計(jì)算能力持續(xù)增加，總功耗在短期內(nèi)也不會(huì)有所改變了。不過總的來說，量子計(jì)算機(jī)的計(jì)算功率并不比目前的計(jì)算機(jī)好，在完成差不多計(jì)算量的任務(wù)時(shí)，大量的能耗被花在了冷卻設(shè)備上。

功耗增長為零，目前大概對(duì)市場話而言還是比較有吸引力的，不過在對(duì)設(shè)備的優(yōu)化和擴(kuò)展性方面，他們的目標(biāo)也不太明確。特別是加上要與傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)競爭市場，爭取更多的訂單的話，量子計(jì)算機(jī)需要做哪些改進(jìn)。

雖然在功耗方面，量子計(jì)算機(jī)能夠在未來一定時(shí)間范圍內(nèi)保持優(yōu)勢，但是一旦到達(dá)某個(gè)平衡點(diǎn)，他又會(huì)反過來制約量子計(jì)算的發(fā)展。

來自MIT的計(jì)算機(jī)理論學(xué)家Scott Aaronson認(rèn)為功耗0增長并非D-wave的優(yōu)勢，一旦需要加速得到更快計(jì)算能力，我們可能需要使用更加耗電的的冷卻設(shè)備來降低量子處理器的溫度。

不過目前的D-wave架構(gòu)也只是量子計(jì)算機(jī)潛在可能的架構(gòu)之一，他們需要專門的設(shè)計(jì)去進(jìn)行優(yōu)化計(jì)算過程，google目前既在研究如何優(yōu)化當(dāng)前的D-wave，同時(shí)也在探索其他可行的量子計(jì)算機(jī)架構(gòu)。

而Troyer 預(yù)測量子計(jì)算機(jī)的量子處理功耗需求可能還是線性增長，僅與芯片數(shù)量有關(guān)。因?yàn)槎唐趦?nèi)考慮通過進(jìn)一步降低工作溫度，可能需要突破性的技術(shù)。

量子計(jì)算的優(yōu)勢可能需要工程師們將計(jì)算能力提高到百萬級(jí)的量子比特才回體現(xiàn)出來。而目前的D-wave可以簡單的通過增加量子處理器的數(shù)量(也就是多核架構(gòu))完成功能提升，不過大多數(shù)研究人員選擇去優(yōu)化只有幾個(gè)量子比特的量子計(jì)算機(jī)，因?yàn)檫@個(gè)計(jì)算級(jí)別的量子計(jì)算機(jī)就有大量子比特位的錯(cuò)誤，量子計(jì)算機(jī)的挑戰(zhàn)還在于糾正運(yùn)算位的錯(cuò)誤。

如果，量子設(shè)備能夠真正的解決計(jì)算速度的問題，它終會(huì)飛入尋常百姓家。