聊天|3D视频聊天、百万比特量子计算机:谷歌I/O大会上让我们看到未来( 三 )


「拍一拍」诊断皮肤病
手机拍照除了可以翻译、做数学题、检测空气质量,现在还能看病。利用 AI 诊断疾病是很多公司在过去几年发力的方向,在这次 I/O 上,谷歌也分享了他们在结核病等方面取得的进展。但比较有意思的是,他们把部分疾病的诊断直接和手机摄像头整合到了一起,帮助你随时了解和自己的皮肤、头发及指甲相关的问题。
谷歌表示,开发这一应用是因为他们每年都能看到接近 100 亿个关于皮肤、指甲和头发问题的搜索。全球有 20 亿人患有皮肤病,因此皮肤病专家的数量是远远不够的。为了训练这一模型,他们使用了大约 65000 张图像和诊断皮肤状况的病例脱敏数据、数百万张精心制作的皮肤相关的图像和数以千计的健康皮肤样本,这些数据来自不同年龄、性别、种族的人群。在此之前,他们关于皮肤病的研究登上过《自然 · 医学》等期刊。
当然,这些诊断结果只是初步判断,患者的后续治疗仍然需要咨询医生。谷歌表示,他们将在今年晚些时候上线试用版。
100 万个物理比特的量子计算机
早在 2019 年,谷歌量子计算实验室实现「量子优越性」的消息就登上了《自然》的封面。谷歌已经利用一台 54 量子比特的量子计算机实现了传统架构计算机无法完成的任务。在当时的世界第一超算需要计算 1 万年的实验中,谷歌的量子计算机只用了 3 分 20 秒。
虽然这项研究一经发表就受到了 IBM 等同行的质疑,量子计算距离实用化还存在这样那样的挑战,但毫无疑问,在摩尔定律逐渐失效的今天,寻找未来计算机架构正愈发显得迫在眉睫,而量子计算机是其中极具希望的方向。
在 I/O 大会上,谷歌展示了更大的野心:他们想用 100 万个物理量子比特建造一台有纠错能力的量子计算机。相比于今天还不到 100 个物理比特的量子计算机来说,这个构想真的很大胆。
聊天|3D视频聊天、百万比特量子计算机:谷歌I/O大会上让我们看到未来
文章插图

图源:https://www.cnet.com/news/quantum-computer-makers-like-their-odds-for-big-progress-soon/
根据计划,这些量子比特仍将运行在接近绝对零度的温度下。谷歌乐观估计会在这个十年结束之前实现此构想。
众所周知,虽然量子计算机具有在某些问题上(比如大数因子分解和无序数据库搜索)远超经典计算机的运算能力。然而,存储量子信息的物理系统不可避免会与环境相互作用,受到噪声的影响而失去量子特性,进而失去准确计算的能力。这里的噪声可能仅仅是一点点热量。
要想纠正一个量子比特的错误,我们需要很多个围绕在该量子比特周围的其他物理量子比特。这些物理量子比特可以组成一个「逻辑量子比特」。谷歌表示,他们将通过把 1000 个物理量子比特束缚到一起来构建这个逻辑量子比特,从而达到纠错的目的。
如果真能做到这一点,我们就拥有了一个可以持续工作的「完美量子比特」,就像普通的计算机一样。这将会是一个重要的里程碑。有了一个能够纠错的量子比特之后,我们就可以将两个(或更多)这样的逻辑量子比特组合到一起,就像量子时代的晶体管一样。构建 1000 个逻辑量子比特可能需要上百万的物理比特,整个机器可能会占满一个房间。
在本次 I/O 大会上,谷歌介绍了他们为实现这一愿景打造的「量子 AI 园区」。该园区位于加州圣塔芭芭拉市,里面有谷歌的第一个量子数据中心、量子硬件研究实验室以及他们自己的量子处理器芯片制造设施。
谷歌表示,建造这样的量子计算机是为了拥有前所未有的计算能力,从而解决新药研发等问题。
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