微軟進軍量子計算，擬於年底推出全新量子編程語言 | 鈦快訊

四十二年前的夏天，還名為“Micro-Soft”的公司僅有兩名員工。他們寄出了它的第一份產品--為首批成功的個人電腦之一“牽牛星”8800編寫的BASIC語言。如今，這家公司已然成為行業龍頭、規模宏大。它準備依照原始策略，在另一科技革新領域占得先機：開發運用量子力學原理處理數據的量子計算機。

本周一在美國奧蘭多舉辦的企業客戶會議上，微軟宣布將推出一款運用於量子計算機上的新型編程語言。微軟CEO Satya Nadella稱，這項技術能夠“幫助解決現階段麵臨的許多大型挑戰”。Nadella還表示，量子計算機對於能源和醫藥領域的革新突破也將發揮效用。

會議上，Nadella將量子計算定位為未來微軟三項重要的新生技術之一。另外兩項技術分別是微軟擲重金參與同行競爭的人工智能，以及目前與HoloLens項目相關的增強現實技術。

量子計算機旨在通過利用量子力學對於傳統規則的重塑，從而達到開發巨大的運算能力的目的。

通常，傳統計算機是利用二進製數製、將數據用0或1兩個數碼來表示並加以管理的。而在量子計算機中，量子比特可以同時表示為0和1。因此，在複雜的計算中，量子計算機可以尋求捷徑、省時省力。據相關理論，一台普通的量子計算機可能隻需要幾分鍾，就能解決一些傳統超級計算機可能需要費時數百萬年運算的問題（關於量子計算的更多知識，請詳見鈦媒體此前特稿《100年量子計算風雲史，“量子比特”何時統治世界？》）。

微軟CEO Satya Nadella。圖片來源/Wired.com

自2014年Nadella接管微軟以來，公司加強了雲計算方麵的投入。如今，微軟公司的雲計算業務發展僅次於亞馬遜，且呈穩步增長的狀態。Nadella預想未來能夠讓傳統雲端服務器和量子計算器雙管齊下，在研究學者認為量子論技術易於施行的領域（如大型化學模擬實驗及機器學習）進行租賃、實踐。

在科技公司中，研發量子計算結構已經成為了某種“軍備競賽”。與微軟公司競爭的IBM以及一些初創公司早已開發並測試了少量量子計算機的基礎構件；穀歌與美國航空航天局及D-Wave公司合資建立了“AI Lab”實驗室。

而微軟公司已傾注12年時間致力於開發量子計算，但一直未能成功。這是由於該設想取決於對馬約拉納費米子這種亞原子粒子的操作，而物理學家目前仍在探索，並設法控製這種粒子。此外，由於量子比特所依賴的量子效應十分精密，也更易出現錯誤，所以至今仍未生產出一台足夠規模的量子計算機。

為強調微軟這一次的工作，Nadella在周一的會議上帶來了科研團隊中從事馬約拉納費米子操控研究的兩名實驗物理學家。顯然，Nadella和一眾微軟高層都對量子硬件的預期顯露出積極的態度。

微軟這一項目的負責人預測，一旦他們擁有了一枚可運行的量子位，他們將可以迅速壓倒穀歌等競爭者。

不論采用何種形式的量子計算器，若希望從中獲利，則需要令人信服的程序員去編寫代碼，這和傳統計算機是同出一轍的。微軟稱，公司希望程序員們能夠精通量子算法並開始思考量子論中的製勝點，為硬件的開發做好準備。

微軟通過旗下Visual Studio工具包提供這一全新的量子編程語言。這種用於量子計算機的編程語言與我們現有編程語言有一定的相似性，程序員能夠從Python，C#和F#中借用元素來編寫函數等。

Visual Studio原先用於編寫適用於Windows台式及移動設備的程序。新語言將充分發揮Visual Studio的產品特性，幫助程序員明晰不同部分代碼的路徑，並規避程序故障。另外，微軟計劃為開發者提供了一些工具，讓他們可以在自己的電腦或雲端等（非實驗室的）地方模擬少量量子比特的運行，檢測量子代碼的準確性。

計算機曆史上，一家公司可以通過為新的計算機平台提供一款知名編程語言獲得影響力。

賓夕法尼亞大學編程語言領域的教授Steve Zdancewic說，“就如同當時網景公司（Netscape）作為第一家進行市場銷售的公司，成功發行了Javascript一樣，誰若能打出量子計算領域的第一棒‘全壘打’，誰就可能主導這一領域。”但Zdancewic也指出，在量子計算語言應該如何運行一事上依舊存在大量待決問題，譬如程序員如何處理這項技術的非常態特性及局限性。

微軟不是唯一想要成為量子計算領域龍頭的公司。

盡管還未生產出相關硬件，IBM公司已經開始招攬程序員為量子計算機編寫代碼，且已將部分量子晶片雛形連接至互聯網，供人們進行試用。同時，公司提供了基於Python編程語言的軟件開發工具包。無獨有偶，資金富足的初創公司Rigetti Computing也才用了類似的戰略：向大眾提供一款叫做Forest的編程工具包。

在量子硬件真正誕生之前，微軟公司這一大張旗鼓的計劃能引發多大影響還未可知。

（本文首發鈦媒體，編譯自Wired。）