【量子抗疫】D-Wave 免費提供雲端量子運算,讓研究者分析新冠肺炎數據

D-Wave 的 2000 Qubit 量子處理器。圖片來源:Wikimedia Commons

量子電腦加入「抗疫」的行列!量子電腦公司 D-Wave 近日表示,要提供免費的量子雲端運算給企業、政府與研究單位,讓研究者分析新冠肺炎的相關數據,用以研發疫苗,研究療法,以及調度醫護人員,規劃醫療物資的物流等等。

量子運算的概念已有幾十年之久,然而直到近年,量子電腦才開始應用於解決產業、科研等實際問題。D-Wave 是怎樣的公司,量子運算能夠如何應用在新冠肺炎的研究上?

D-Wave 提供雲端量子運算服務,讓開發者取得量子運算能力

D-Wave 創立於 1999 年,並在 2011 年 5 月推出 D-Wave One,被稱為世界上的第一台商用量子電腦(此稱號目前尚有爭議)。在 2011 到 2017 年間,D-Wave 共發表 4 台量子電腦系統,量子位元從最初的 128 qubits 提升到 2,048 qubits。D-Wave 預計在今年 9 月發表第 5 台量子電腦系統,量子位元將達 5,640 qubits。

2018 年,D-Wave 發布名為「Leap」的雲端量子運算服務(cloud quantum computing service),讓開發者不需要購買量子電腦,也能取得量子電腦的運算能力。D-Wave 的執行長 Alan Baratz 表示,目前已有超過 1,000 個開發者使用 Leap 雲端量子運算,用於蛋白質結構的研究、財經模型的建置,以及交通路線的優化等等。

今年二月,D-Wave 提出了 Leap 的升級版「Leap 2」。Leap 僅能支援 100 個變數的運算,而 Leap 2 能支援 1 萬個;Leap 僅能處理稀疏連結(sparsely connected)的變數,而 Leap 2 能夠建立完整連結(fully connected)的變數模型。也就是說,Leap 2 能夠建立變數量更多,變數相關性更複雜的模型,大幅提升效能。

D-Wave 雲端量子運算用於研究新冠肺炎

近期,D-Wave 免費提供雲端量子運算給企業、政府與研究單位。Baratz 表示,由於很多單位沒使用過量子運算,因此也會提供免費的顧問服務,例如量子程式,以及規劃、管理、營運等。

目前已有企業採用 D-Wave 的雲端量子運算研究新冠肺炎。以日本公司 Sigma-i 為例,他們曾使用 D-Wave 的雲端量子運算,建立海嘯避難的路徑模型,目前正在用該系統研究運送新冠肺炎病患的最佳化路徑。Sigma-i 的共同創辦人 Masayuki Ohzeki 認為,最重要的是注意變數的交互作用並建立新的模型,而不是遵守教科書上的架構,D-Wave 是個建模的解決方案。

而 Baratz 表示,目前 D-Wave 的雲端量子運算正應用於新冠肺炎研究的 4 個領域:

▌新冠肺炎傳播的建模
▌醫療人員的資源排程
▌病毒突變率的評估
▌現有藥物對治療新冠肺炎病患的能力評估

並且得到開發者的正向回饋。Baratz 說,期待他們能夠彼此合作,找到新冠肺炎的解決方案。

相較於 AI、5G,量子電腦的發展仍相當初階,業界還沒建立完整的產業鏈。而量子電腦用於研究新冠肺炎,不僅可以為抗疫盡一份力,也可以讓產學界了解量子電腦目前的算力與限制,並探究量子電腦用於解決實際問題的能力。

參考資料來源:
1.《IEEE Spectrum》:〈Can Quantum Computers Help Us Respond to the Coronavirus?
2.《TechCrunch》:〈D-Wave gives anyone working on responses to the COVID-19 free cloud access to its quantum computers
(本文提供合作夥伴轉載。首圖來源:Wikimedia Commons

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