對基于雲計算的量子計算服務的期望

　　在量子計算領域，這還處于很早的階段，但是通過查看公共雲服務，你不一定知道這一點。近過去的幾年裡，像Amazon和Azure這樣的供應商已經推出了量子計算服務，乍一看，這些服務似乎使量子計算機的運行和啟動虛拟機或上傳數據一樣容易。

　　現實往往更加複雜。這些雲服務确實提供了量子計算環境的基本訪問，但不能提供量子結構能提供的數百萬倍以上的計算能力。

　　這是目前雲基礎量子服務提供的基礎知識，如何工作，為什麼不想使用入門知識。

　　量子計算的狀态。

　　盡管科學家研究量子計算已有數十年的曆史，但由于谷歌去年聲稱實現了量子至上等事件，量子計算機的急劇增加。該公司展示了量子計算機，計算機可以在200秒内完成計算，在傳統的超級計算機上花費約10000年的時間。

　　但而，這并不意味着實用的量子計算時代已經到來。Google展示的量子計算機還不能做任何實際的事情。批評者指出，谷歌這樣的實驗雖然擅長成為引人注目的新聞，但實際上并沒有反映出解決量子計算領域基本挑戰的實質性進步。

　　可以這麼說，雖然這幾年量子計算成為了熱門話題，但是現在沒有理由相信量子計算機很快就會在日常使用中。

　　雲中的量子計算服務。

　　但而，這種現實并不一定反映在公共雲中。在公共雲中，供應商近年來一直争先恐後地推出量子計算産品。

　　微軟在2019年發布了AzureQuantum，是一種通用雲服務，用于部署量子應用。亞馬遜同類産品Braket于2020年8月正式上市。IBM也利用IBMQuantumexperience進行重大的雲量子研究，該技術基于該公司在量子研究方面的投資(支持将量子計算轉變為賺錢的努力)。

　　盡管谷歌本身也在量子硬件方面進行了研究，但谷歌進入雲計算量子市場的措施更加謹慎。谷歌雲目前不包括通用量子計算服務。該平台自2020年3月以來提供了TensorFlowquantum，建立了量子機械學習模型的庫。

　　雲量子服務如何工作。

　　能夠上傳量子軟件，像配置其他類型的雲工作負荷一樣輕松運行的想法确實很有魅力。但是到目前為止，基于雲礎的量子服務實際上允許您實施這一操作的程度相當有限。

　　迄今為止，Azure、Microsoft和IBM等供應商提供的量子雲服務可以歸納為兩種解決方案的組合。一是使用軟件模拟器模拟量子計算環境。這種類型的服務不會給你接近量子性能的東西。模拟的量子環境存放在傳統的硬件上，所以你的代碼隻能像傳統的機器一樣快速運行。但是，模拟器确實允許程序員測試為量子計算機制作的代碼，有助于組織在量子應用程序中。

　　量子雲服務包含的另一種更有趣的解決方案類型是訪問實際的量子硬件。雲供應商通過與開發量子機的IonQ和D-Wave等公司的合作關系提供這項服務。使用Braket、AzureQuantum和IBMQuantumexperience等雲服務，可以通過雲租賃訪問真正的量子計算機。

　　的警告是，通過這些服務可用的量子硬件仍處于開發階段。可以利用真正的量子硬件，但不會比傳統的計算機快幾千萬次。此外，您過抽象訪問基礎硬件的框架來配置代碼。

　　換句話說，不要指望很快就會有量子硬件支持的EC2例子。從各種迹象來看，通過雲直接連接到真正的量子計算機需要多年時間。

　　雲量子結構。

　　同樣值得注意的是，雲量子服務可用的量子結構的類型不一緻。目前，大多數服務基于建立量子計算機兩種方法的組合。一種叫基于門的結構，另一種叫退火方法。

　　如果想嘗試量子軟件的設計，可以通過雲服務使用不同的量子系統結構。但是，缺乏一緻性也意味着，即使在同一個基于雲的量子平台上，也有必要确保運行的任何代碼都定制使用的特定系統結構。雲中的量子軟件幾乎沒有互動性或通用兼容性。

　　為什麼要使用Quantum雲服務?

　　盡管在公共雲中運行的量子計算服務有限，但這些服務确實有真正的價值。最重要的是，任何擁有公共雲賬号的人都可以輕松訪問量子環境。不需要直接與量子硬件供應商合作，也不需要知道如何設置自己的量子模拟環境。

　　然而，在這一點上，除了玩，沒有其他理由将這些服務用于其他用途。他們有可以很容易地訪問可用于生産環境的量子環境，但這可能至少有十年。在看到有用的量子服務在雲中運行之前，世界需要量子計算機實際做有用的事情。