量子計算是IT領域最閃亮的新發展之一。現在，它開始受到關注——但它在多大程度上滲透到數據中心的世界中，還有待觀察。

　　資金正在流入量子領域，其作用正在顯現。去年11月，IDC發布了對全球量子計算市場的預測，預計客戶在量子計算上的支出將從2020年的4.12億美元增長到2027年的86億美元。他們的論點是，持續的突破將推動業績并導致更廣泛的采用。

　　計算能力推動量子的吸引力

　　疊加和糾纏是驅動量子計算吸引力的概念，因為它們增加了潛在的計算能力，而不是經典計算的開/關或1 / 0狀態。

　　ColdQuanta量子軟件首席科學家Fred Chong表示，利用這些特性的計算每增加一個量子位，計算能力就會呈指數級增長。

　　他說：“它們允許n個量子位同時代表2n個數字;數字計算機一次只能代表其中一個數字。”。

　　量子處理單元可以很好地模擬物理和化學，優化物流等問題，甚至某些類型的機器學習。卡耐基梅隆大學(CMU)軟件工程研究所的研究員杰森·拉金(Jason Larkin)表示，各組織正在積極嘗試尋找該技術的潛在應用。

　　“IBM已經在安裝量子計算機，”拉金說。“例如，他們與克利夫蘭診所合作，計劃將量子計算與量子傳感技術相結合。”

　　雖然承認量子的復雜性和固有挑戰，但拉金表示，這項技術在探測分子電子結構等應用中具有獨特的力量。

　　他說：“這也被認為是一個領域，在經典計算機中，需要花費指數級的時間才能實時完成任務。”。

　　量子計算可能需要更多的時間來發展

　　盡管IDC的預測和Larkin的熱情，但其他人持懷疑態度，認為在典型的數據中心中，量子計算沒有任何直接的未來。

　　CMU的電氣和計算機工程教授弗朗茨·弗蘭切蒂(Franz Franchetti)對“真正的”量子計算和正在銷售或接近市場的設備進行了嚴格的區分。

　　弗朗切蒂說：“它們是絕熱的或有噪聲的中尺度量子計算機，而不是真正的、可擴展的量子計算機。”。“我認為，這樣的實驗設備將出現在云提供商身上，但更多的是作為實驗系統，以顯示提供商有多好。”

　　同樣，弗朗切蒂認為，現在出現一個清晰的架構還為時過早，盡管他承認軟件層現在已經“合理標準化”。然而，就目前的量子計算設備而言，它們的應用是有限的。

　　英國數據中心顧問馬克·阿克頓(Mark Acton)表示，短期內，托管量子計算機可能是企業面臨的一個難題。量子計算的未來將取決于技術如何發展，以及在更標準的數據中心中托管變得多么容易。他指出，量子計算的過冷要求意味著傳統的數據中心還沒有建立起來托管這種設備。

　　阿克頓說：“量子計算目前唯一的基礎是專門建造的區域，這些區域是有效的研究設施。”。“量子計算在其當前和近期的未來迭代中，將通過在某些類型的計算和預測中極其快速和高效來增強數字計算，但幾乎肯定不會取代數字計算來實現更普通的應用和簡單的交易。”

　　阿克頓表示，目前正在建設的商業數據中心將持續20至30年，目前還沒有設計用于承載量子計算。相反，量子更有可能進入專門設計或經過重大翻新的數據中心，但這在很大程度上取決于發展中的體系結構對低溫冷卻和其他特殊操作設備的需求程度。

　　阿克頓說：“存在著相互競爭的量子技術和體系結構。”。“在我們擁有更標準化的方法和一致的交付模型之前，量子計算很可能基于定制的數據中心，”這些數據中心是專門為量子需求而構建的，而不是傳統的商業數據中心。

　　目前提供商業產品或量子應用的供應商包括Artiq、Sinara、Zapata和IBM。據IDC稱，其他涉足量子領域的組織包括初創公司IQM、量子硬件初創公司Atos、Pasqal和Nvidia的cuQuantum Appliance和cuQuantum軟件開發套件。在美國以外，歐洲高性能計算聯合企業正在資助高性能計算機和量子模擬器混合項目。

　　By Alan R. Earls